Dr Daniel Fernandes Melo
Dermatologist, Professor of Trichology at Federal University of Rio de Janeiro (UERJ), Brazil
Comentario
Sabemos que, durante el envejecimiento, el adelgazamiento y la caída del cabello son prominentes. Sin embargo, el mecanismo que hace que esto suceda aún no está claro. Este artículo muestra que el envejecimiento de las células madre del folículo piloso provoca la miniaturización gradual de los folículos pilosos y la eventual pérdida de cabello en ratones wild-type y también en humanos. Este estudio reveló que la respuesta al daño del ADN en las células madre del folículo piloso provoca la proteólisis del colágeno tipo XVII, que es una molécula crítica para su mantenimiento. Esta investigación inicial puede ser el primer paso hacia una prevención más amplia del proceso de envejecimiento.
Introducción
Durante el envejecimiento, algunos órganos sufren una miniaturización y sus funciones y capacidad de regeneración disminuyen gradualmente. Histológicamente, se observa atrofia tisular y fibrosis en muchos órganos envejecidos. Sin embargo, aún se desconocen los mecanismos exactos de este declive funcional y arquitectónico. Varias teorías intentan explicar el proceso de envejecimiento del organismo, pero no desde el punto de vista de la dinámica celular y tisular. Sabemos que en la mayoría de los órganos de los mamíferos, los sistemas de células madre sostienen la renovación celular y tisular, pero ha sido difícil probar experimentalmente el destino preciso de las células madre somáticas, el conjunto celular de tejidos y órganos. Esto ha limitado una comprensión clara de los mecanismos del proceso de envejecimiento en tejidos y órganos.
El folículo piloso es un mini-órgano epitelial de la piel que sostiene el crecimiento cíclico del cabello durante ciclos repetidos de cabello. El adelgazamiento del cabello es uno de los signos más destacados de la senescencia en muchos mamíferos longevos. Los autores estudiaron y describieron el mecanismo de envejecimiento de este mini-órgano epitelial. Durante mucho tiempo se ha considerado que la miniaturización de los folículos pilosos es un fenómeno clave específico para la alopecia de patrón masculino, como la alopecia androgénica, pero no para el envejecimiento de los folículos pilosos. Este estudio mostró que los folículos pilosos se miniaturizan y, a menudo, desaparecen de la piel durante el envejecimiento, tanto en ratones como en humanos, independientemente del sexo.
Asimismo, las células madre del folículo piloso envejecido se eliminan cíclicamente de la piel a través de la diferenciación epidérmica terminal, lo que reduce el folículo piloso. El proceso de envejecimiento puede ser recapitulado por la deficiencia de Col17a1 y prevenido por el mantenimiento forzado de esta proteína transmembrana en las células madre del folículo piloso.
Materiales y Métodos
Los autores evaluaron el destino de las células madre in vivo en ratones durante el envejecimiento fisiológico y buscaron posibles conexiones entre el destino celular de las células madre de los folículos pilosos envejecidos y la miniaturización gradual y la pérdida de folículos pilosos. En primer lugar, el estudio combinó el perfil de expresión génica de células madre de folículos pilosos jóvenes en comparación a envejecidos y la desactivación condicional o el mantenimiento de la expresión génica en células madre de folículos pilosos en ratones. A continuación, los autores definieron los primeros eventos y moléculas que conectan el ciclo, el envejecimiento de las células madre y, finalmente, los procesos dinámicos de envejecimiento del folículo piloso, que se caracterizan por su miniaturización gradual.
Resultados
El análisis de las células madre del folículo piloso durante el envejecimiento reveló que el envejecimiento de los órganos está preparado por la respuesta sostenida del daño del ADN contra el daño del ADN que se acumula en la renovación de las células madre a lo largo del tiempo. Esto está estrechamente relacionado con la inestabilidad genómica intrínseca en las células madre y el envejecimiento de los órganos epiteliales.
Además, el estudio encontró que el proceso de envejecimiento de las células madre resulta de la proteólisis del colágeno tipo XVII (COL17A1/BP180) por la elastasa de neutrófilos en respuesta al daño del ADN en las células madre del folículo piloso y el compromiso de las células madre con la diferenciación epidérmica. La diferenciación terminal de las células madre del folículo piloso en queratinocitos epidérmicos conduce a la miniaturización del folículo piloso, lo que permite la eliminación de las células madre dañadas a medida que los corneocitos se desprenden de la superficie de la piel. El destino de las células madre del folículo piloso envejecido retira su compromiso con la diferenciación folicular para hacer crecer cabello nuevo. Finalmente, el envejecimiento del folículo piloso puede ser recapitulado por la deficiencia de COL17A1 y prevenido por el mantenimiento forzado de esta proteína en las células madre del folículo piloso. Por lo tanto, estos resultados revelan que COL17A1 es la proteína que orquesta el programa de envejecimiento centrado en las células madre del mini-órgano epitelial.
Conclusión
Este estudio utilizó el seguimiento del destino de las células madre del folículo piloso in vivo para demostrar su papel esencial en la inducción del adelgazamiento del cabello asociado con el envejecimiento. Además, los autores identificaron un programa de envejecimiento de órganos impulsado por la eliminación transepidérmica de células madre de folículos pilosos envejecidos a través de la depleción de COL17A1 a través de la expresión de la proteasa inducida por daños en el ADN y la diferenciación epidérmica terminal. El programa de envejecimiento dinámico del folículo piloso es un buen modelo de miniaturización de órganos y tejidos y disminución funcional, que se observa con frecuencia en muchos órganos diferentes. Este artículo revela un nuevo paradigma que potencialmente puede abrir nuevas vías para el desarrollo de estrategias antienvejecimiento y para prevenir y tratar enfermedades asociadas con el proceso de envejecimiento.
Rerefencia
H.MatsumaraHair follicle aging is driven by transepidermal elimination of stem cells via COL17A1 proteolysis J Eur Acad Dermatol Venereo. 2018 Jan;32(1):11-22