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El crecimiento del cabello se estimula utilizando células madre

Un equipo de investigadores de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles ha logrado desarrollar cabello a partir de células madre, descubriendo los principales eventos moleculares involucrados en el crecimiento del cabello y estimulándolo en ratones adultos.
Un nuevo estudio ofrece una comprensión más profunda de cómo crece el cabello, por qué no crece cómo debería y qué podemos hacer al respecto.

La nueva investigación, que ha sido publicada en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias - ofrece una explicación paso a paso del proceso por el cual el cabello crece. Los hallazgos allanan el camino para la estimulación del crecimiento del cabello en pacientes con alopecia o calvicie de patrón masculino.

Un equipo de investigadores se propuso examinar cómo crecen los folículos de la piel y cómo producen el pelo mediante el uso de los llamados organoides, que son grupos de células madre cultivadas in vitro que pueden autoorganizarse en una estructura parecida a un órgano.

Utilizaron la estructura 3-D de los organoides para obtener una mejor comprensión de un determinado órgano, ya que tienen propiedades similares al órgano que imita, que en este caso es la piel humana.

El primer autor del estudio es Mingxing Lei, investigador postdoctoral en el laboratorio de células madre de la Universidad del Sur de California (USC).

El proceso de seis pasos de crecimiento del cabello

Lei y el equipo usaron organoides de la piel derivados tanto de células de la piel recién nacidas como adultas. Específicamente, usaron células progenitoras, que son un tipo de célula más diferenciada que las células madre. Los disociaron de la piel de recién nacidos y adultos y luego los trasplantaron a ratones desnudos.

Luego, los investigadores tomaron imágenes detalladas de lapso de tiempo de las culturas 3-D para ver cómo se comportan las células y cómo se produce el desarrollo del cabello.

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Lei y sus colegas pudieron ver que las células recién nacidas formaron organoides parecidos a la piel en un proceso de seis pasos que comenzó con las células progenitoras disociadas (paso uno), que pronto se agregaron (paso dos).

Estas células agregadas luego se convirtieron en quistes polarizados (paso tres), que luego se transformaron en los llamados quistes fusionados (paso cuatro), que pasaron a formar una piel plana (paso cinco).

En el paso final del proceso, la piel formó folículos (paso seis), que se trasplantaron en un ratón. Aquí, ellos produjeron cabello.

Por el contrario, los investigadores descubrieron que las células de piel progenitoras disociadas de un ratón adulto no se movían más allá de la etapa de agregación ni producían cabello.

Lei y sus colegas continuaron estudiando los eventos moleculares y biofísicos que sustentaron este proceso de crecimiento del cabello en seis pasos, explicando que los investigadores "usaron una combinación de bioinformática y exámenes moleculares" para desentrañar estos mecanismos.

Encontraron una mayor actividad en varios genes, incluidos los involucrados en la producción de colágeno, la proteína fibrosa que se puede encontrar en la piel y otros tejidos conectivos, y la insulina, que es la hormona que regula los niveles de azúcar en nuestro torrente sanguíneo.

Estimulando el crecimiento del cabello

Al inhibir la actividad de ciertos genes en diferentes etapas del desarrollo del organoide, los científicos pudieron dilucidar su papel en la transición de una fase a la siguiente.

"Nuestra investigación aclara un relevo de eventos moleculares y procesos biofísicos en el núcleo del proceso de autoorganización durante la morfogénesis del tejido", escriben los autores. "Las moléculas clave para la transición morfológica de etapas múltiples se identifican y se pueden agregar o inhibir para restablecer el proceso estancado en las células adultas".

De hecho, Lei y sus colegas aplicaron este conocimiento molecular y genético recién adquirido a organoides creados a partir de células de piel adultas, en un intento por impulsar el proceso de crecimiento del cabello.

Significativamente, Lei y su equipo pudieron estimular exitosamente el crecimiento del cabello en estos organoides. Los organoides adultos lograron producir el 40 por ciento de la cantidad de cabello que los organoides derivados de los recién nacidos.

"Normalmente, muchas personas que envejecen no crecen bien el cabello, porque las células adultas pierden gradualmente su capacidad regenerativa", explica el autor principal, el profesor Cheng-Ming Chuong, de la Escuela de Medicina Keck de USC. Sin embargo, explica que los hallazgos de su equipo tienen implicaciones que podrían cambiar esto.

"Con nuestros nuevos hallazgos, podemos hacer que las células adultas de ratón produzcan pelo nuevamente. En el futuro, este trabajo puede inspirar una estrategia para estimular el crecimiento del cabello en pacientes con afecciones que van desde la alopecia hasta la calvicie".

Prof. Cheng-Ming Chuong

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