¿Sabes cómo se cultivan folículos pilosos maduros?
Un equipo de investigadores de Japón que estudia los procesos de crecimiento del folículo piloso y la pigmentación del cabello ha generado con éxito folículos pilosos en cultivos. Su modelo de folículo piloso in vitro se suma a la comprensión del desarrollo del folículo piloso, lo que podría contribuir al desarrollo de aplicaciones útiles en el tratamiento de trastornos de pérdida de cabello, pruebas con animales y exámenes de detección de drogas.
Sus hallazgos fueron publicados en Science Advances el 21 de octubre.
A medida que se desarrolla un embrión, se producen interacciones entre la capa externa de la piel llamada capa epidérmica y el tejido conectivo llamado mesénquima. Estas interacciones funcionan como un sistema de mensajería para desencadenar la morfogénesis del folículo piloso. La morfogénesis es el proceso en un organismo donde las células se organizan en tejidos y órganos.
Durante las últimas décadas, los científicos han explorado los mecanismos cruciales relacionados con el desarrollo del folículo piloso utilizando modelos animales. Debido a que la comprensión completa de estos mecanismos para el desarrollo del folículo piloso sigue siendo un desafío, la morfogénesis del folículo piloso no se ha reproducido con éxito en una placa de cultivo de laboratorio.
Más recientemente, los cultivos de organoides han recibido una amplia atención. Los organoides son versiones pequeñas y simples de un órgano: los científicos los producen y los usan para estudiar el desarrollo y la patología de tejidos y órganos en una placa de cultivo de laboratorio. «Los organoides eran una herramienta prometedora para dilucidar los mecanismos en la morfogénesis del folículo piloso in vitro», dijo Tatsuto Kageyama, profesor asistente de la facultad de ingeniería de la Universidad Nacional de Yokohama.
El equipo de investigación fabricó organoides del folículo piloso controlando la estructura generada a partir de los dos tipos de células embrionarias utilizando una concentración bastante baja de matrices extracelulares. La matriz extracelular es el marco en el cuerpo que proporciona estructura para las células y los tejidos. Las matrices extracelulares ajustaron el espaciado entre los dos tipos de células embrionarias de una configuración de forma de mancuerna a una configuración de núcleo-caparazón. Los folículos pilosos recién formados con características típicas surgieron en grupos en forma de concha central. Estos grupos en forma de concha central aumentan el área de contacto entre dos regiones celulares para mejorar los mecanismos que contribuyen al crecimiento del folículo piloso.
El sistema de cultivo de organoides que el equipo de investigación desarrolló generó folículos pilosos y tallos capilares con casi el 100 por ciento de eficiencia. Los organoides del folículo piloso produjeron folículos pilosos completamente maduros con tallos pilosos largos (aproximadamente 3 mm de longitud en 23 días de cultivo). A medida que se producía este crecimiento, los investigadores podían controlar la morfogénesis del folículo piloso y la pigmentación del cabello in vitro y comprender las vías de señalización involucradas en los procesos.
Los investigadores examinaron la viabilidad de los organoides del folículo piloso para la detección de drogas y la medicina regenerativa. Luego agregaron un medicamento estimulante de melanocitos, que desempeña un papel clave en la producción de pigmentación del color del cabello, en el medio de cultivo. Con la adición de este medicamento, los investigadores mejoraron significativamente la pigmentación del cabello de las fibras similares al cabello. Además, al trasplantar los organoides del folículo piloso, lograron una regeneración eficiente del folículo piloso con ciclos de cabello repetidos. Creen que el modelo de folículo piloso in vitro podría resultar valioso para una mejor comprensión de la inducción del folículo piloso, para evaluar la pigmentación del cabello y los medicamentos para el crecimiento del cabello, y para regenerar los folículos pilosos.
Los hallazgos de los investigadores también podrían ser relevantes para otros sistemas de órganos y contribuir a la comprensión de cómo se desarrollan los procesos fisiológicos y patológicos. De cara a futuras investigaciones, el equipo planea optimizar su sistema de cultivo de organoides con células humanas. «Nuestro próximo paso es usar células de origen humano y solicitar el desarrollo de medicamentos y la medicina regenerativa», dijo Junji Fukuda, profesor de la facultad de ingeniería de la Universidad Nacional de Yokohama.
Su investigación futura podría eventualmente abrir nuevas vías de investigación para el desarrollo de nuevas estrategias de tratamiento para los trastornos de pérdida de cabello, como la alopecia androgénica que es común tanto en hombres como en mujeres.
