La verdadera razón detrás de la piel de gallina
Crédito: CC0 Public Domain
Si alguna vez se ha preguntado por qué se nos pone la piel de gallina, entonces está en buena compañía. Charles Darwin también, quien reflexionó sobre ella en sus escritos sobre la evolución. La piel de gallina podría proteger a los animales con pelaje grueso del frío, pero los humanos no parecemos beneficiarnos mucho de la reacción, entonces, ¿por qué se ha conservado durante la evolución todo este tiempo?
En un nuevo estudio, científicos de la Universidad de Harvard han descubierto el motivo: los tipos de células que provocan la piel de gallina también son importantes para regular las células madre que regeneran el folículo piloso y el cabello. Debajo de la piel, el músculo que se contrae para crear la piel de gallina es necesario para unir la conexión del nervio simpático con las células madre del folículo piloso. El nervio simpático reacciona al frío contrayendo el músculo y provocando la piel de gallina a corto plazo, y al impulsar la activación de las células madre del folículo piloso y el crecimiento de cabello nuevo a largo plazo.
Publicados en la revista Cell, estos hallazgos en ratones brindan a los investigadores una mejor comprensión de cómo interactúan los diferentes tipos de células para vincular la actividad de las células madre con los cambios en el entorno exterior.
«Siempre nos ha interesado comprender cómo los comportamientos de las células madre están regulados por estímulos externos. La piel es un sistema fascinante: tiene múltiples células madre rodeadas de diversos tipos de células y está ubicada en la interfaz entre nuestro cuerpo y el mundo exterior, por lo que sus células madre podrían responder potencialmente a una diversa gama de estímulos del nicho, el todo el cuerpo, o incluso el entorno exterior», dijo Ya-Chieh Hsu, profesor asociado de biología regenerativa y de células madre de Alvin y Esta Star, quien dirigió el estudio en colaboración con el profesor Sung-Jan Lin de Na Universidad Nacional de Taiwán. «En este estudio, identificamos un interesante nicho de dos componentes que no solo regula las células madre en estado estacionario, sino que también modula el comportamiento de las células madre de acuerdo con los cambios de temperatura en el exterior».
Un sistema para regular el crecimiento del cabello
Muchos órganos están formados por tres tipos de tejido: epitelio, mesénquima y nervio. En la piel, estos tres linajes están organizados en un arreglo especial. El nervio simpático, parte de nuestro sistema nervioso que controla la homeostasis del cuerpo y nuestras respuestas a los estímulos externos, se conecta con un diminuto músculo liso en el mesénquima. Este músculo liso, a su vez, se conecta con las células madre del folículo piloso, un tipo de célula madre epitelial crítica para regenerar el folículo piloso y reparar heridas.
La conexión entre el nervio simpático y el músculo es bien conocida. , ya que son la base celular detrás de la piel de gallina: el frío provoca que las neuronas simpáticas envíen una señal nerviosa, y el músculo reacciona contrayéndose y poniendo los pelos de punta. Sin embargo, al examinar la piel con una resolución extremadamente alta usando microscopía electrónica, los investigadores encontraron que el nervio simpático no solo se asociaba con el músculo, sino que también formaba una conexión directa con las células madre del folículo piloso. De hecho, las fibras nerviosas envolvieron las células madre del folículo piloso como una cinta.
«Realmente pudimos ver a nivel de ultraestructura cómo interactúan el nervio y la célula madre. Las neuronas tienden a regular las células excitables, como otras neuronas o músculos con sinapsis. Pero nos sorprendió descubrir que forman estructuras parecidas a sinapsis similares con una célula madre epitelial, que no es un objetivo muy típico para las neuronas», dijo Hsu.
A continuación, los investigadores confirmaron que el nervio de hecho se dirigía a las células madre. El sistema nervioso simpático normalmente se activa a un nivel bajo constante para mantener la homeostasis del cuerpo, y los investigadores encontraron que este bajo nivel de actividad nerviosa mantuvo las células madre en un estado equilibrado listo para la regeneración. En condiciones de frío prolongado, el nervio se activó a un nivel mucho más alto y se liberaron más neurotransmisores, lo que provocó que las células madre se activaran rápidamente, regeneraran el folículo piloso y creciera cabello nuevo.
Los investigadores también investigaron qué mantenía las conexiones nerviosas a las células madre del folículo piloso. Cuando extrajeron el músculo conectado al folículo piloso, el nervio simpático se retrajo y se perdió la conexión del nervio con las células madre del folículo piloso, lo que demuestra que el músculo era un soporte estructural necesario para unir el nervio simpático con el folículo piloso.
Cómo se desarrolla el sistema
Además de estudiar el folículo piloso en su estado completamente formado, los investigadores investigaron cómo se desarrolla inicialmente el sistema y cómo el músculo y el nervio llegan al folículo piloso en primer lugar.
«Descubrimos que la señal proviene del propio folículo piloso en desarrollo. Secreta una proteína que regula la formación del músculo liso, que luego atrae el nervio simpático. Luego, en el adulto, la interacción se invierte, con el nervio y el músculo juntos regulando las células madre del folículo piloso para regenerar el nuevo folículo piloso. Está cerrando todo el círculo: el folículo piloso en desarrollo está estableciendo su propio nicho», dijo Yulia Shwartz, investigadora posdoctoral de ellow en el laboratorio de Hsu. Fue coautora del estudio, junto con Meryem Gonzalez-Celeiro, estudiante de posgrado en el laboratorio Hsu, y Chih-Lung Chen, becaria postdoctoral en el laboratorio Lin.
Respondiendo a la medio ambiente
Con estos experimentos, los investigadores identificaron un sistema de dos componentes que regula las células madre del folículo piloso. El nervio es el componente de señalización que activa las células madre a través de neurotransmisores, mientras que el músculo es el componente estructural que permite que las fibras nerviosas se conecten directamente con las células madre del folículo piloso.
«Puedes regular las células madre del folículo piloso de tantas maneras diferentes, y son modelos maravillosos para estudiar la regeneración de tejidos», dijo Shwartz. «Esta reacción en particular es útil para acoplar la regeneración de tejidos con cambios en el mundo exterior, como la temperatura. Es una respuesta de dos capas: la piel de gallina es una forma rápida de brindar algún tipo de alivio a corto plazo. Pero cuando el frío dura, esto se convierte en un buen mecanismo para que las células madre sepan que tal vez es hora de regenerar una nueva capa de cabello».
En el futuro, los investigadores explorarán más a fondo cómo el entorno externo podría influir en las células madre de la piel. tanto en homeostasis como en situaciones de reparación como la cicatrización de heridas.
«Vivimos en un entorno en constante cambio. Dado que la piel está siempre en contacto con el mundo exterior, nos da la oportunidad de estudiar qué mecanismos se derivan Las células de nuestro cuerpo se utilizan para integrar la producción de tejidos con las demandas cambiantes, lo cual es esencial para que los organismos prosperen en este mundo dinámico», dijo Hsu.
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Se descubrió que el sistema linfático desempeña un papel clave en la regeneración del cabello Más información: Yulia Shwartz et al, Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem Cells, Cell ( 2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.06.031 Información del diario: Cell
Proporcionado por la Universidad de Harvard Cita: La verdadera razón detrás de la piel de gallina (20 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-real-goosebumps.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.