Los investigadores descubren cómo conseguir estrés agudo o lidiar con las canas

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Un estudio publicado en Nature muestra que la intensa activación del sistema nervioso simpático, que prepara al cuerpo para ‘luchar o correr’ en situaciones extremas, acelera o agranda las células madre del bulbo piloso e interrumpe permanentemente la producción del pigmento que colorea los cabellos. Foto: William A. Gonçalves.

karina toledo
Publicado como Agencia FAPESP

El costumam emerge tímidamente después de la tercera década de la vida y, poco a poco, conquista todas las cabezas. Para la mayoría de su gente, al presentar dos 50 años de vida, se vuelve imposible disimular su cabello blanco en una visita mensual al salón.

Sin embargo, los informes médicos apuntan a que el proceso de despigmentación del cabello -o en la jerga de la canicia, no científica- puede producirse de forma más acelerada en condiciones de estrés intenso y persistente o deposición de grandes traumatismos. Algunos historiadores especulan que tal fenómeno atacó a María Antonieta cuando no estalló la Revolución Francesa (1793), pero sería suscitada por la guillotina.

“Se ha dicho que la cara o el cabello se ve acentuado por las canas. Pero, até o momento, esta afirmación no tiene base científica. Verificamos en este estudio que ocurre el fenómeno del destino e identificamos los mecanismos involucrados. Además, descubrimos una forma de interrupción o bifurcación del proceso por estrés”, contou Thiago Mattar Cunha, miembro de Centro de investigación en educación inflamatoria (CRID), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP instalado en la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (FMRP-USP).

La investigación se realizó en colaboración con un grupo de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) coordinado por el profesor de biología regenerativa Ya-Chieh Hsu. Los resultados acaban de ser revelado una revista La naturaleza.

Cunha viaje ao termo feliz coincidencia para referirse a años putativos recientemente publicados. Una palabra, de origen inglés, se refiere a una situación en la que algo muy interesante o de valor ha sido descubierto por casualidad, inesperadamente.

«Fazían um estudio sobre dor em camundongos da linhagem Negro-C57, cuya piel es negra. Como modelo, administramos una sustancia llamada resiniferatoxina para activar un receptor expreso en las fibras nerviosas sensoriales e inducir una sensación de dolor intenso”, dijo el investigador. «Alrededor de cuatro semanas después de la inyección de toxina sistémica, uno de los médicos observó que se animaba a tener el pelo completamente blanco».

El experimento se repitió varias veces, y el grupo de la USP quedó convencido de que la nave de dos años fue causada por la aplicación del químico extraído de la planta. Euphorbia resinosa, muy similar a un cactus.

“Se plantea la hipótesis de que la despigmentación de dos cabellos es el resultado de la descamación inducida por el estrés. Así que idealizamos un experimento muy simple para verificar si el fenómeno dependía o no de la activación de las fibras nerviosas simpáticas”, dijo Cunha.

Según explica la investigadora, el sistema nervioso simpático mantiene una relación íntima cuando está estresado. Esta división del sistema nervioso autónomo, compuesta por inervaciones que recorren el costado de la médula espinal, controla las respuestas del cuerpo a situaciones de riesgo inminente. Por medio de una oleada de adrenalina y cortisol, o del sistema nervioso simpático, la cara o el corazón late más rápido, la presión arterial se eleva, la respiración se acelera, las pupilas se dilatan, entre otros efectos sistémicos para los que el cuerpo debe prepararse para «luchar o correr». .

“Luego del injerto de resiniferatoxina, nos tratamos con guanetidina, un agente antihipertensivo capaz de inhibir la neurotransmisión a través de las fibras simpáticas. Observamos que el proceso de llenado del cabello fue bloqueado por el tratamiento capilar ”, dijo Cunha.

En otro experimento, la neurotransmisión se interrumpió mediante la extirpación quirúrgica de fibras simpáticas en dos roedores. Además, en el caso de la despigmentación capilar, no seguirá más allá de unas pocas semanas o del procedimiento de inducción capilar.

“Estas y otras pruebas realizadas en nuestro laboratorio demuestran la participación de la inervación simpática y el proceso de beso del cabello y confirman que este modelo es un potente factor estresante. Sin embargo, aún faltaba detallar los mecanismos involucrados”, dijo.

Inervação simpática
Inervación simpática, en magenta, alrededor de células madre melanocíticas, en amarillo. Imagen: Laboratorio Hsu / Universidad de Harvard.

Sincronía

Entre los años 2018 y 2019, Cunha pasó un período como profesor invitado en Harvard con una bolsa ofrecida por el programa Capes-Harvard, una asociación de la institución estadounidense con la Coordinación de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. Cuando hablé con colegas, supe que un grupo local había sido descubierto de la misma manera que su grupo en la USP, también accidentalmente.

“El profesor Hsu me invitó a unirme a un proyecto dedicado a la investigación oa un fenómeno con más detalle. Es una referencia para no estudiar los procesos que controlan la diferenciación de las células madre”, Cunha a Agencia FAPESP.

Independientemente del tamaño, los investigadores nunca han sabido que el estrés asociado a él, de una forma u otra, nos hace modificar o “madurar” prematuramente las células madre melanocíticas presentes en el bulbo piloso. São elas es responsable de la generación de células que producen melanina (melanocitos), un pigmento que colorea los fios.

“Cuando somos jóvenes, estas células se encuentran en un estado indiferenciado, como todas las células madre. A medida que envejecemos, nos diferenciamos gradualmente y, cuando el proceso se completa, para producir melanocitos. Demostramos, mediante diversas metodologías, que una intensa activación simpática hace frente a medida que el proceso de diferenciación avanza mucho más rápido. Ou seja, en nuestro modelo, a la aceleración o crecimiento de las células madre de melanocitos”, explicó Cunha.

“También se espera el efecto perjudicial del estrés que descubrimos”, disse Hsu, coordinador del grupo en Harvard. “Después de unos pocos días, todas las células madre melanocíticas se perdieron. O el daño es permanente».

En segundo lugar, los investigadores descubrieron la atención a los efectos secundarios negativos de una respuesta protectora evolutiva. “O el estrés agudo, especialmente en respuesta a una lucha o huida, se ha visto tradicionalmente como beneficioso para la supervivencia de un animal. Sin embargo, en este caso, o un estrés agudo causado o una extirpación permanente de las células madre ”, dises Bing Zhang, becario postdoctoral fuera del laboratorio de Hsu y primer autor de artigo.

Junto con la evaluación de Cunha, es necesario asegurarse de que los otros efectos del sofram en los sistemas corporales coincidan con el bulbo no piloso observado en una condición de alto estrés. “Todavía no sabemos con certeza cuáles son las implicaciones. En ningún momento estoy estudiando con otros colaboradores ni el efecto de la activación simpática en otras subpoblaciones de células madre”, disse.

Expresión genética alterada

Numerosos análisis han permitido mapear los mecanismos que favorecen la diferenciación de células madre melanocíticas o la secuenciación del ARN. La tecnología permite comparar el perfil de expresión de dos genes en camundongs que reciben una inyección de resiniferatoxina (y desarrollan, estresan y despigmentan dos pelos) y en animales sometidos únicamente a un placebo.

«Estamos probando cuatro genes para la expresión más alterada después de inducir estrés y prestarnos atención: o codificar una proteína llamada CDK [quinase dependente de ciclina, na sigla em inglês]. Es una enzima que participa en la regulación del ciclo celular”, dijo Cunha.

Cuando los investigadores repitan el procedimiento de inducción de la latencia, al mismo tiempo que las tratarán con un inhibidor de la enzima CDK, observarán que se ha impedido el proceso de diferenciación de la célula madre melanocítica, así como al embarcar dos Cabello.

“Esto indica que la enzima CDK está involucrada en el proceso y, por lo tanto, puede ser una vía terapéutica en el futuro. Un día ese alvo se usará en una clínica pero me entrego para averiguarlo, es mejor que se explore más”, dice Cunha.

En otro experimento, los investigadores demostraron que cuando hay una fuerte activación del sistema simpático, las fibras que inervan el bulbo piloso liberan norepinefrina -una sustancia precursora de la adrenalina- que forma parte de las células madre melanocíticas.

«Demostramos que la célula madre melanocítica expresa la proteína ADRB2 [receptor adrenérgico do tipo beta-2], que es activado por la norepinefrina. Y encontramos que cuando la activación del receptor de norepinefrina pela la célula madre, se diferencia”, explicó el investigador.

Para confirmarlo, los científicos repetirán o experimentarán con hongos genéticamente modificados para no expresar la proteína ADRB2. Tan suspendido, como con la inyección de resiniferatoxina en el sedimento, dos animales eliminan el receptor adrenérgico (nosotros quais este gen ha sido silenciado) sin alteración sofreu.

“En otra prueba, inyectamos norepinefrina directamente en la pelea de camundon y, por lo tanto, en el cabello alrededor de la aplicación tópica de la aplicación perdida”, disse Cunha.

Finalmente, o grupo tratou in vitro Un cultivo primario de melanocitos humanos (células productoras de melanina obtenidas directamente de la piel de un cuerpo voluntario) con norepinefrina, al mismo tiempo liberado de las fibras nerviosas simpáticas del bulbo no capilar. El resultado fue un aumento en la expresión de la proteína CDK similar al observado en nosotros.

Según Cunha, aún no se sabe que tiene problemas de investigación, sin futuros, implicaciones cosméticas, como el desarrollo de un medicamento que pueda prevenir o debilitar el cabello asociado o el crecimiento. “Es necesario evaluar, por ejemplo, los posibles efectos secundarios de un valeriam inhibidor de CDK o su beneficio estético”, ponderou.

o artigo La sobreactivación de los nervios simpáticos conduce al agotamiento de las células madre melanocíticas, de Bing Zhang, Sai Ma, Inbal Rachmin, Megan He, Pankaj Baral, Sekyu Choi, William A. Gonçalves, Yulia Shwartz, Eva M. Fast, Yiqun Su, Leonard I. Zon, Aviv Regev, Jason D. Buenrostro, Thiago M. Cunha, Isaac M. Chiu, David E. Fisher y Ya-Chieh Hsu, pueden ser lido aquí.

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