(Caduta dei capelli e stress-Immagin: sotto il follicolo pilifero, le cellule della papilla dermica (verdi) producono la molecola Gas6 che attiva le cellule staminali del follicolo pilifero. Questo percorso è influenzato dallo stress cronico. Crediti: Hsu Laboratory, Harvard University).
I ricercatori dell’Università di Harvard hanno identificato il meccanismo biologico di come lo stress cronico danneggia le cellule staminali del follicolo pilifero, confermando osservazioni di lunga data che lo stress potrebbe portare alla caduta dei capelli.
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In uno studio sui topi pubblicato sulla rivista Nature, i ricercatori hanno scoperto che un importante ormone dello stress induce le cellule staminali dei follicoli piliferi a rimanere in una fase di riposo prolungato, senza rigenerare follicoli e capelli. I ricercatori hanno identificato il tipo specifico di cellula e la molecola responsabile della trasmissione del segnale di stress alle cellule staminali e hanno dimostrato che questo percorso può essere potenzialmente mirato a ripristinare la crescita dei capelli.
“Il mio laboratorio è interessato a capire come lo stress influenzi la biologia delle cellule staminali e la biologia dei tessuti, stimolato in parte dal fatto che tutti hanno una storia da condividere su ciò che accade alla loro pelle e ai loro capelli quando sono stressati”, ha detto Ya-Chieh Hsu, Ph.D., Alvin and Esta Star Associate Professor of Stem Cell and Regenerative Biology ad Harvard e autore senior dello studio. “La pelle offre un sistema trattabile e accessibile per studiare in profondità questo importante problema, e in questo lavoro abbiamo scoperto che lo stress effettivamente ritarda l’attivazione delle cellule staminali e cambia radicalmente la frequenza con cui le cellule staminali dei follicoli piliferi rigenerano i tessuti”.
Il follicolo pilifero è uno dei pochi tessuti dei mammiferi che può subire cicli di rigenerazione per tutta la vita ed è diventato un paradigma che informa gran parte della nostra comprensione fondamentale della biologia delle cellule staminali dei mammiferi. Il follicolo pilifero passa naturalmente dalla crescita al riposo, un processo alimentato dalle cellule staminali del follicolo pilifero. Durante la fase di crescita, le cellule staminali del follicolo pilifero si attivano per rigenerare il follicolo pilifero e i capelli, e i capelli crescono più a lungo ogni giorno. Durante la fase di riposo, le cellule staminali sono quiescenti e si possono perdere i capelli più facilmente. La caduta dei capelli può verificarsi se le cellule staminali rimangono quiescenti senza rigenerare nuovi tessuti.
I ricercatori hanno studiato un modello murino di stress cronico e hanno scoperto che le cellule staminali del follicolo pilifero sono rimaste in una fase di riposo per un tempo molto lungo senza rigenerare i tessuti. Un importante ormone dello stress prodotto dalle ghiandole surrenali, il corticosterone, è stato sovraregolato dallo stress cronico ; fornendo corticosterone ai topi è stato possibile riprodurre l’effetto dello stress sulle cellule staminali. L’ormone equivalente negli esseri umani è il cortisolo, che è anche sovraregolato sotto stress ed è spesso indicato come “l’ormone dello stress”.
“Questo risultato suggerisce che gli ormoni dello stress elevati hanno effettivamente un effetto negativo sulle cellule staminali del follicolo pilifero”, ha detto Hsu. “Ma la vera sorpresa è arrivata quando abbiamo eliminato gli ormoni dello stress”.
In condizioni normali, la rigenerazione del follicolo pilifero rallenta nel tempo: la fase di riposo diventa più lunga con l’avanzare dell’età degli animali. Ma quando i ricercatori hanno rimosso gli ormoni dello stress, la fase di riposo delle cellule staminali è diventata estremamente breve e i topi sono entrati costantemente nella fase di crescita per rigenerare i follicoli piliferi per tutta la vita, anche quando erano vecchi.
“Quindi anche il livello di base dell’ormone dello stress che normalmente circola nel corpo è un importante regolatore della fase di riposo. Lo stress essenzialmente eleva solo questo preesistente ‘asse ghiandola surrenale-follicolo pilifero’, rendendo ancora più difficile per le cellule staminali del follicolo pilifero entrare nella fase di crescita per rigenerare nuovi follicoli piliferi “, ha detto Hsu. Dopo aver stabilito il legame tra l’ormone dello stress e l’attività delle cellule staminali del follicolo pilifero, i ricercatori hanno cercato il meccanismo biologico alla base della connessione.
“In primo luogo abbiamo indagato se l’ormone dello stress stesse regolando direttamente le cellule staminali e verificato eliminando il recettore per il corticosterone, ma si è rivelato sbagliato. Invece, abbiamo scoperto che l’ormone dello stress agisce effettivamente su un gruppo di cellule chiamate papilla dermica “, ha detto Sekyu Choi, Ph.D., l’autore principale dello studio.
La papilla dermica è nota per essere fondamentale per l’attivazione delle cellule staminali del follicolo pilifero, ma nessuno dei fattori precedentemente identificati secreti dalla papilla dermica è cambiato quando i livelli dell’ormone dello stress sono stati alterati. Piuttosto, al’ormone dello stress ha impedito alle cellule della papilla dermica di secernere Gas6, una molecola che i ricercatori hanno dimostrato può attivre le cellule staminali del follicolo pilifero.
“In condizioni normali e di stress, l’aggiunta di Gas6 era sufficiente per attivare le cellule staminali del follicolo pilifero che erano in fase di riposo e per promuovere la crescita dei capelli“, ha detto Choi. “In futuro, il percorso Gas6 potrebbe essere sfruttato per il suo potenziale nell’attivare le cellule staminali per promuovere la crescita dei capelli. Sarà anche molto interessante esplorare se altri cambiamenti dei tessuti legati allo stress sono legati all’impatto dell’ormone dello stress sulla regolazione di Gas6”.
Questi risultati iniziali nei topi devono essere ulteriormente studiati prima di poter essere applicati in sicurezza agli esseri umani. L’Ufficio per lo sviluppo tecnologico di Harvard ha protetto la proprietà intellettuale relativa a questo lavoro e sta esplorando l’opportunità di collaborazioni per il suo ulteriore sviluppo e la sua eventuale commercializzazione.
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L’anno scorso, il gruppo di Hsu ha scoperto come lo stress influisce su un altro tipo di cellule staminali situate nel follicolo pilifero, le cellule staminali dei melanociti che rigenerano il pigmento dei capelli. I ricercatori hanno scoperto che lo stress attiva il sistema nervoso simpatico e esaurisce le cellule staminali dei melanociti, portando a un prematuro ingrigimento dei capelli. Ora con il nuovo studio, i due risultati insieme dimostrano che sebbene lo stress abbia impatti dannosi sia sulle cellule staminali dei follicoli piliferi che sulle cellule staminali dei melanociti, i meccanismi sono diversi. Lo stress esaurisce le cellule staminali dei melanociti direttamente tramite segnali derivati dai nervi, mentre lo stress impedisce alle cellule staminali del follicolo pilifero di produrre nuovi capelli indirettamente tramite un ormone dello stress derivato dalle ghiandole surrenali. Poiché le cellule staminali del follicolo pilifero non sono esaurite, potrebbe essere possibile riattivare le cellule staminali sotto stress con meccanismi come il percorso Gas6.
Oltre alla potenziale applicazione del percorso Gas6 nella promozione della crescita dei capelli, i risultati dello studio hanno anche implicazioni più ampie per la biologia delle cellule staminali.
“Quando si cercano fattori che controllano il comportamento delle cellule staminali, normalmente guarderemmo localmente nella pelle. Sebbene ci siano importanti fattori locali, i nostri risultati suggeriscono che il principale interruttore per l’attività delle cellule staminali del follicolo pilifero è in realtà lontano nella ghiandola surrenale e funziona modificando la soglia richiesta per l’attivazione delle cellule staminali “, ha detto Hsu. “La biologia dei tessuti è interconnessa con la fisiologia del corpo. Abbiamo ancora tanto da imparare in questo settore, ma le nostre scoperte ci ricordano costantemente che per comprendere le cellule staminali nella pelle, spesso abbiamo bisogno di pensare oltre la pelle”.
Fonte:Nature
