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Estos estudios abren
la posibilidad de que los fármacos que activen estos factores
naturales promuevan el crecimiento del folículo piloso en lugares
deseados, y los fármacos inhibitorios prevengan el crecimiento
del pelo en lugares indeseados", dijo la investigadora del HHMI,
Elaine Fuchs.
La precisa interacción de dos señales químicas
engaña a las células troncales para que se conviertan en folículos
pilosos, según indica el nuevo trabajo de investigación realizado
por los científicos del Instituto Médico Howard Hughes en la Universidad
Rockefeller.
La investigación tiene implicaciones en la comprensión
del crecimiento del pelo y del desarrollo del folículo piloso,
y también podría ayudar a explicar la manera en la que se forman
distintas estructuras, tales como dientes y pulmones, o la forma
en la que se desarrollan algunas formas de cáncer de piel.
En un artículo publicado en el número del 20
de marzo de 2003, de la revista Nature, investigadores conducidos
por la investigadora del HHMI, Elaine Fuchs, de la Universidad
Rockefeller descubrieron que dos moléculas de señalización, Wnt
y noggin, hacen que las células troncales inmaduras comiencen
el proceso de formación de folículos pilosos.
Según Fuchs, los estudios realizados en su laboratorio
y en otros revelaron la posible participación de Wnt y otras proteínas
en las vías de transducción de la señal que activan la formación
del folículo piloso. En estudios anteriores, Fuchs y sus colegas
produjeron un ratón anormalmente peludo con un gran número de
folículos pilosos alterando genéticamente a los animales para
producir una forma estabilizada de una proteína llamada beta-catenina.
También sabían que la beta-catenina era afectada por la proteína
Wnt. Entre las otras proteínas involucradas en la formación del
folículo piloso estaba el "factor 1 linfoide potenciador de unión"
(Lef1, por sus siglas en inglés), que es parte de un complejo
de transcripción que controla la actividad génica.
"Uno de los aspectos que los científicos han
estado intentando comprender sobre el desarrollo de los folículos
pilosos, de los brotes dentales, de las glándulas mamarias y de
los pulmones es la forma en la que estas diversas vías de transducción
funcionan en conjunción", dijo Fuchs.
Los investigadores también tenían evidencias
de que un segundo mecanismo, que involucraba una molécula de señalización,
llamada proteína morfogenética ósea (BMP, por sus siglas en inglés),
también era requerida para crear brotes epiteliales -áreas de
la piel que son las precursoras de los folículos pilosos-.
Mediante experimentos utilizando cultivos de
células de piel de ratón y piel de ratones embrionarios con varios
genes knock-out, los investigadores demostraron que Wnt estabiliza
a beta-catenina y aumenta sus concentraciones en la célula troncal
diana. En conjunto, noggin inhibe a BMP, llevando a la producción
de Lef1. Además, beta-catenina activa a Lef1, que a su vez regula
por disminución al gen para la proteína E-caderina. E-caderina
es importante en la adhesión celular. La reducción en los niveles
de E-caderina activa la reducción de estructuras de adherencia
celular, llamadas uniones adherentes, proceso importante para
iniciar la formación del brote epitelial.
"A diferencia de los experimentos anteriores,
en los cuales alteramos genéticamente a los animales, en estos
experimentos, hemos alterado a las células troncales utilizando
factores externos que la piel produce normalmente", dijo Fuchs.
"Al hacerlo, hemos podido obtener las respuestas iniciales que
tienen lugar durante el desarrollo de los folículos pilosos".
"El otro avance importante es que ahora comprendemos
la forma en la que Wnt y la inhibición de la vía de señalización
de BMP trabajan conjuntamente regulando este complejo de factores
de transcripción. El descubrimiento ayuda a comprender la forma
en la que las señales funcionan simultáneamente para activar un
evento particular, en este caso, un factor de transcripción".
Los resultados también sugieren cómo interactúan
diversas clases de células para producir brotes epiteliales, dijo
Fuchs. "Estas señales probablemente provengan de distintas células
dentro de la piel", dijo Fuchs. "La vía de Wnt probablemente provenga
de células epiteliales adyacentes, y la vía de noggin, de células
mesenquimales. Pero, funcionan juntas en una sola célula troncal
de la piel para producir un factor de transcripción activado".
Las células mesenquimales son células embrionarias de la piel
sin especializar, a partir de las cuales se desarrollará la dermis.
"No se comprendía antes la forma en la que
estas vías de transducción de señales se combinaban, y ahora tenemos
una idea mucho más clara de por qué necesitan estar allí en el
mismo lugar y tiempo en la piel en desarrollo", dijo Fuchs.
Según Fuchs, los resultados también ayudarán
a comprender la forma en la que surgen algunas formas de cáncer
de piel. "Nuestros estudios sugieren que puede ser malo tener
tanto mucha como poca E-caderina", dijo. "Sólo se necesita la
cantidad correcta de E-caderina para aflojar la adhesión al epitelio
de las células troncales, para permitir que se remodelen y que
crezcan hacia el interior de la piel para formar el folículo piloso.
Es interesante que los investigadores hayan encontrado niveles
reducidos de uniones adherentes en carcinomas de células escamosas
de la piel. Así que pensamos que nuestros resultados pueden ser
relevantes, porque sugieren que si los niveles de E-caderina se
reducen demasiado, aún puede tener lugar el crecimiento hacia
el interior de la piel, pero desregularizado. Las primeras etapas
de la morfogénesis del folículo piloso se asemejan, en cierto
grado, a lo que sucede en el desarrollo de la masa de un tumor".
Los estudios en el laboratorio de Fuchs buscan
comprender los aspectos fundamentales de la formación del folículo
piloso, que podrían sugerir eventualmente nuevas formas para restaurar
o inhibir el crecimiento del pelo. "Estos estudios abren la posibilidad
de que las drogas que activen a estos factores naturales promuevan
el crecimiento del folículo piloso en lugares deseados, y las
drogas inhibitorias prevengan el crecimiento capilar en lugares
indeseados", dijo.
Entre los pasos siguientes de la investigación,
dijo Fuchs, se encuentra la comprensión de la forma en la que
la maquinaria recientemente descubierta, e involucrada en la formación
del brote epitelial, se liga a los pasos posteriores que hacen
que broten los folículos maduros que producen el pelo.
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