Pesquisadores da NYU Grossman School of Medicine investigam células-tronco de melanócitos

De acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da NYU Grossman School of Medicine, certas células-tronco têm uma capacidade única de se mover entre os compartimentos de crescimento nos folículos pilosos, mas ficam presas à medida que as pessoas envelhecem e, portanto, perdem a capacidade de amadurecer e manter a cor do cabelo, é o que um novo estudo mostra.

O novo estudo se concentrou em células-tronco de melanócitos, ou McSCs, na pele de camundongos e também encontradas em humanos. A cor do cabelo é controlada pelo fato de pools de McSCs não funcionais, mas em contínua multiplicação, dentro dos folículos pilosos receberem o sinal para se tornarem células maduras que produzem os pigmentos proteicos responsáveis pela cor.

Publicado na revista Nature online em 19 de abril, o novo estudo mostrou que as McSCs são notavelmente plásticos. Isso significa que, durante o crescimento normal do cabelo, essas células se movem continuamente para frente e para trás no eixo de maturidade enquanto transitam entre os compartimentos do folículo piloso em desenvolvimento. É dentro desses compartimentos que as McSCs são expostas a diferentes níveis de sinais de proteínas que influenciam a maturidade.

Especificamente, a equipe de pesquisa da NYU Grossman School of Medicine descobriu que as McSCs se transformam entre seu estado de célula-tronco mais primitivo e o próximo estágio de sua maturação, o estado de amplificação de trânsito, e dependendo de sua localização.

Como as células-tronco de melanócitos funcionam para colorir o cabelo

Os pesquisadores descobriram que, à medida que o cabelo envelhece, cai e volta a crescer repetidamente, um número crescente de McSCs fica preso no compartimento de células-tronco chamado de protuberância do folículo piloso; elas permanecem, não amadurecem no estado de amplificação de trânsito e não viajam de volta para sua localização original no compartimento germinativo, onde as proteínas WNT as teriam estimulado a se regenerar em células de pigmento.

“Nosso estudo aumenta nossa compreensão básica de como as células-tronco de melanócitos funcionam para colorir o cabelo”, afirmou o investigador principal do estudo, Qi Sun, PhD, pós-doutorado na NYU Langone Health. “Os mecanismos recém-descobertos levantam a possibilidade de que o mesmo posicionamento fixo de células-tronco de melanócitos possa existir em humanos. Se assim for, apresenta um caminho potencial para reverter ou prevenir o envelhecimento do cabelo humano, ajudando as células congestionadas a se moverem novamente entre os compartimentos do folículo piloso em desenvolvimento”.

Os pesquisadores dizem que a plasticidade das McSC não está presente em outras células-tronco auto-regeneradoras, como aquelas que compõem o próprio folículo piloso, que se movem em apenas uma direção ao longo de uma linha do tempo estabelecida à medida que amadurecem. Por exemplo, as células do folículo piloso que amplificam o trânsito nunca voltam ao seu estado original de células-tronco. Isso ajuda a explicar em parte por que o cabelo pode continuar crescendo mesmo quando sua pigmentação falha, disse Sun.

Trabalhos anteriores da mesma equipe na NYU mostraram que a sinalização WNT era necessária para estimular as McSCs a amadurecer e produzir pigmento. Esse estudo também mostrou que as McSCs foram muitos trilhões de vezes menos expostas à sinalização WNT na protuberância do folículo piloso do que no compartimento do germe do cabelo, que está situado diretamente abaixo da protuberância.

Nos últimos experimentos em camundongos cujo cabelo foi fisicamente envelhecido por arrancamento e crescimento forçado, o número de folículos pilosos com McSCs alojados na protuberância do folículo aumentou de 15% antes do arrancamento para quase a metade após o envelhecimento forçado. Essas células permaneceram incapazes de se regenerar ou amadurecer em melanócitos produtores de pigmento.

Os pesquisadores descobriram que as McSCs presas cessaram seu comportamento regenerativo, pois não estavam mais expostas a muita sinalização WNT e, portanto, sua capacidade de produzir pigmento em novos folículos pilosos, que continuaram a crescer.

Por outro lado, outras McSCs que continuaram a se mover para frente e para trás entre a protuberância do folículo e o germe do cabelo mantiveram sua capacidade de se regenerar como McSCs, amadurecer em melanócitos e produzir pigmento durante todo o período de estudo de dois anos.

“É a perda da função camaleônica nas células-tronco dos melanócitos que pode ser responsável pelo envelhecimento e perda da cor do cabelo”, disse a pesquisadora sênior do estudo, Mayumi Ito, PhD, professora do Departamento de Dermatologia Ronald O. Perelman e do Departamento de Biologia Celular na NYU Langone Health.

“Essas descobertas sugerem que a motilidade das células-tronco dos melanócitos e a diferenciação reversível são essenciais para manter o cabelo saudável e colorido”, disse Ito, que também é professora do Departamento de Biologia Celular da NYU Langone.

Segundo Ito, a equipe tem planos de investigar meios de restaurar a motilidade das McSCs ou de movê-las fisicamente de volta ao compartimento germinativo, onde podem produzir pigmento.

Para o estudo, os pesquisadores usaram técnicas recentes de imagem intravital 3D e scRNA-seq para rastrear células quase em tempo real à medida que envelheciam e se moviam dentro de cada folículo piloso.

Financiamento dos estudos

O financiamento para o estudo foi fornecido pelo National Institutes of Health e pelo Departamento de Defesa.

Além de Sun e Ito, pesquisadores adicionais da NYU Langone envolvidos neste estudo são os co-investigadores Wendy Lee, Hai Hu, Tatsuya Ogawa, Sophie De Leon, Ioanna Katehis, Chae Ho Lim, Makoto Takeo, Michael Cammer e Denise Gay. Outros co-investigadores do estudo são também M. Mark Taketo, da Universidade de Kyoto, no Japão, e Sarah Millar, da Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai, na cidade de Nova York.

Fonte: happi.com 20.04.23