Las células madre de la piel mezclan los azúcares a medida que envejecen
Crédito: CC0 Public Domain
La edad no se muestra mejor que en la piel. Se han formulado hipótesis sobre los estragos del tiempo en la piel y las células madre epidérmicas que se diferencian para reponer su capa externa, pero no ha habido ningún método para evaluar su envejecimiento a nivel molecular. Ahora, investigadores de la Universidad de Tsukuba y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) han revelado que los cambios en los azúcares complejos llamados glicanos que recubren la superficie de las células madre epidérmicas pueden servir como un marcador biológico potencial del envejecimiento.
La piel es el órgano humano más grande y una barrera vital contra las infecciones y la pérdida de líquidos. El envejecimiento deteriora las defensas ambientales y la cicatrización de heridas, al tiempo que aumenta la pérdida de cabello y el riesgo de cáncer. Un proceso clave que subyace a la función epidérmica en la salud y la enfermedad es la glicosilación celular que media en las interacciones célula-célula y las adherencias célula-matriz. La glicosilación implica unir glicanos a proteínas; el perfil de todos los glicanos sobre y dentro de una célula, colectivamente «el glicoma celular», podría reflejar su alcance funcional y servir como un índice de su edad.
Los investigadores primero aislaron células madre epidérmicas de la piel de jóvenes y ancianos ratones de laboratorio, incluidas las células del folículo piloso y las células epidérmicas interfoliculares. Estas células se sometieron a un perfil de glucano utilizando la plataforma de microarrays de lectina; esta técnica utiliza lectinasproteínas que se unen a glicanos específicos y permite el análisis de glicomas incluso para células escasamente dispersas en los tejidos.
«Nuestros resultados mostraron claramente que los N-glicanos con alto contenido de manosa se reemplazan por un tipo de complejo sialilado de 2-3/6 N-glucanos en células madre epidérmicas más antiguas», explica la autora principal, la profesora Hiromi Yanagisawa. «Seguimos esto con un análisis de expresión génica; esto reveló una regulación positiva de una manosidasa relacionada con la glicosilación y dos genes de sialiltransferasa, lo que sugiere que este ‘cambio de glucoma’ puede estar mediado por la expresión de glicosiltransferasa y glucosidasa modulada por la edad».
Finalmente, para comprobar si los cambios en los glucanos eran la causa o simplemente el resultado del envejecimiento, el equipo de investigación sobreexpresó los glucógenos regulados al alza en queratinocitos epidérmicos primarios de ratón in vitro. Los queratinocitos mostraron una disminución de la manosa y un aumento de las modificaciones de Sia, replicando el patrón de glicosilación in vivo de las células madre epidérmicas envejecidas. Además, su menor capacidad para proliferar sugirió que estas alteraciones pueden reflejar la disminución de la capacidad de proliferación de las células madre epidérmicas envejecidas.
La profesora Aiko Sada, actualmente investigadora principal en la Universidad de Kumamoto, y el profesor Hiroaki Tateno en AIST, co-autores correspondientes, explican las implicaciones de sus resultados. «Nuestro trabajo está ampliamente dirigido a investigar la disfunción de las células madre específicamente en el envejecimiento de la piel. Los avances futuros pueden ayudar a controlar los trastornos de la piel a nivel de las células madre, incluidos los cambios degenerativos relacionados con la edad, la cicatrización deficiente de heridas y el cáncer».
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Un factor crítico para la cicatrización de heridas Más información: Lalhaba Oinam et al. El perfil de glicoma mediante microarrays de lectina revela alteraciones dinámicas de glicanos durante el envejecimiento de las células madre epidérmicas, Aging Cell (2020). DOI: 10.1111/acel.13190 Información de la revista: Aging Cell
Proporcionado por la Universidad de Tsukuba Cita: Las células madre de la piel mezclan los azúcares a medida que envejecen (21 de julio de 2020) ) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-skin-stem-cells-shuffle-sugars.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.