Home RICERCA & SALUTE Tra emidesmosomi e citoscheletro: il limbo dove le staminali controllano la calvizie

Tra emidesmosomi e citoscheletro: il limbo dove le staminali controllano la calvizie

La normale crescita dei capelli avviene in cicli, comprendenti crescita (anagen), cessazione (catagen) e riposo (telogen). Con l’invecchiamento, l’inizio dell’anagen è notevolmente ritardato, il che si traduce in una ridotta rigenerazione dei capelli. I capelli crescono dalle cellule staminali che risiedono nei follicoli piliferi. Durante l’invecchiamento, la capacità dei follicoli piliferi di far crescere i capelli viene successivamente persa, portando al diradamento dei capelli e alla fine alla caduta dei capelli. I follicoli piliferi sono mini organi da cui crescono costantemente nuovi capelli. La base per la nuova crescita dei capelli è la corretta funzione delle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC). Questi subiscono divisioni cellulari cicliche simmetriche e asimmetriche (SCD e ACD). Gli SCD generano due cellule identiche che continuano ad avere lo stesso destino, mentre gli ACD generano una cellula differenziante e una cellula staminale che si auto-rinnova. La combinazione garantisce che la popolazione di cellule staminali continui a esistere, ma non è stato ancora completamente compreso il modo in cui queste contribuiscono alla perdita della funzione HFSC a causa dell’invecchiamento.

Per un corretto funzionamento dei tessuti, le divisioni cellulari simmetriche e asimmetriche devono essere in equilibrio. Una volta che le cellule staminali subiscono preferenzialmente una delle due o, peggio ancora, deviano dal processo tipico di entrambi i tipi di divisione cellulare, l’organo ne soffre.In un nuovo studio, i ricercatori della Tokyo Medical and Dental University (TMDU) e dell’Università di Tokyo hanno identificato un nuovo meccanismo mediante il quale i follicoli piliferi perdono le loro capacità rigenerative. In questa ricerca, gli scienziati volevano capire come la divisione delle cellule staminali influisce sulla crescita dei capelli durante l’invecchiamento. Per raggiungere il loro obiettivo, i ricercatori hanno studiato la divisione delle cellule staminali nelle HFSC nei topi giovani e anziani impiegando due diversi tipi di analisi: traccia del destino cellulare e analisi degli assi di divisione cellulare. Si tratta di metodi di biologia cellulare avanzata. Nel primo, gli HFSC sono stati contrassegnati con una proteina fluorescente (GFP, una sorta di “tagging” biochimico da tracciare) in modo da poter essere seguiti nel tempo, mentre nel secondo è stato misurato l’angolo di divisione HFSC.

Sorprendentemente, i ricercatori hanno dimostrato che mentre le HFSC nei topi giovani eseguivano tipiche divisioni cellulari simmetriche e asimmetriche per rigenerare i follicoli piliferi, durante l’invecchiamento hanno adottato un tipo senescente atipico di divisione cellulare asimmetrica. Ma perché la modalità di divisione cellulare cambia così drasticamente durante l’invecchiamento? Per rispondere a questa domanda, i ricercatori si sono concentrati sugli emidesmosomi, una classe di proteine ​​che connettono le cellule alla matrice extracellulare (ECM). È noto da tempo che l’ECM cellulare conferisce polarità alle cellule, cioè che le cellule possono percepire la loro localizzazione all’interno di un dato spazio attraverso l’azione di proteine ​​specifiche. I ricercatori hanno scoperto che durante l’invecchiamento sia le proteine ​​emidesmosomiche che quelle della polarità cellulare si destabilizzano, determinando la generazione di cellule che differenziano in modo anomalo durante la divisione delle HFSC. Ecco spiegata la comparsa di divisioni cellulari si tipo asimmetrico! Di conseguenza, le HFSC si esauriscono e si perdono nel tempo (con conseguente diradamento e caduta dei capelli).

Un altro team tedesco della Clinica universitaria Ulm ha integrato questa visione attraverso un pathway di segnalazione cellulare aggiuntiva, che comprende proteine che rimodellano lo scheletro cellulare, chiamate Cdc42 e Wnt5a. Le HFSC invecchiate presentano una diminuzione della segnalazione Wnt (Wingless) e uno spostamento verso la segnalazione Wnt5a non canonica, che antagonizza la segnalazione Wnt basale. Un’elevata espressione di Wnt5a nelle HFSC durante l’invecchiamento determina un’elevata attività della piccola Cdc42, una proteina G che rioridina lo scheletro cellulare di actina, nonché un cambiamento nella distribuzione spaziale di Cdc42 all’interno delle HFSC. Il trattamento delle HFSC invecchiate con uno specifico inibitore farmacologico dell’attività Cdc42 chiamato CASIN, poteva sopprimere l’elevata attività associata all’invecchiamento della segnalazione canonica Wnt ripristinata di Cdc42. Il trattamento di topi anziani in vivo con CASIN ha indotto l’insorgenza di anagen e aumentato la percentuale di aree cutanee anagen, ovvero di rigenerazione bulbare.

Questi dati fanno concludere che la manipolazione selettiva di segnali cellulari, legati alla riproduzione cellulare che all’invecchiamento, possono essere presi di mira per concepire nuove soluzioni farmacologiche dirette al doloroso problema della calvizie.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Matsumura H et al., Nishimura E. Nature Aging 2021 Mar 18.

Tiwari RL et al. Aging (Albany NY). 2021; 13(4):4778-4793.

Stone RC et al. J Invest Dermatol. 2021; 141(4S):1031-40.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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