I ricercatori della Scuola Perelman di Medicina presso l’Università della Pennsylvania hanno trovato un modo per aiutare le ferite a guarire senza cicatrici. Il metodo comporta la trasformazione del tipo più comune di cellule presenti nelle ferite in cellule di grasso, qualcosa che si pensava impossibile nell’uomo. I ricercatori hanno condotto questo studio pluriennale in collaborazione con il Laboratorio Plikus per la Biologia dello Sviluppo e Rigenerativa presso dell’ Università della California, Irvine.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati online sulla rivista Science, il 5 gennaio 2017.
Le cellule adipose dette adipociti si trovano normalmente nella pelle, ma si perdono quando le ferite guariscono formando le cicatrici. Le cellule più comuni che intervengono nella guarigione delle ferite sono i miofibroblasti, che intervengono nella formazione delle cicatrice. Il tessuto cicatriziale non ha i follicoli piliferi che sono un altro fattore che conferisce un aspetto anomalo alla ferita rispetto al resto della pelle. I ricercatori hanno utilizzato queste caratteristiche come base per il loro loro lavoro e hanno pensato di modificare i miofibroblasti in cellule di grasso per evitare la formazione delle cicatrici.
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“Essenzialmente, siamo in grado di manipolare la guarigione della ferita e guidare la rigenerazione della pelle piuttosto che aspettare la formazione di naturali cicatrici”, affermano George Cotsarelis, Presidente del Dipartimento di Dermatologia e Milton Bixler Hartzell Prof. di dermatologia presso la Penn e autore principale dello studio. “Il segreto per la guarigione di una ferita senza cicatrici è per prima cosa, rigenerare i follicoli piliferi.Dopo di che, le cellule di grasso si rigenereranno in risposta ai segnali provenienti da questi follicoli”.
Lo studio ha dimostrato che i follicoli piliferi e le cellule di grasso si sviluppano separatamente, ma non in modo indipendente. I follicoli piliferi si formano prima e il laboratorio Cotsarelis aveva precedentemente scoperto i fattori necessari per la loro formazione. In seguito, i ricercatori hanno scoperto fattori aggiuntivi effettivamente prodotti dai rigeneranti follicoli piliferi per convertire i miofibroblasti circostanti in cellule di grasso che favoriscono la rigenerazione del tessuto senza formare cicatrici. Senza i follicoli piliferi, le nuove cellule di grasso non si formeranno, ma una volta che si sono svliluppate, non solo sono indistinguibili dalle cellule adipose preesistenti, ma conferiscono alla ferita guarita un aspetto naturale, senza lasciare cicatrici. Nella ricerca del segnale utilizzato dai follicoli piliferi per la conversione degli adipociti in cellule di grasso, i ricercatori hanno identificato un fattore chiamato proteina morfogenetica (BMP), una proteina che istruisce i miofibroblasti a convertirsi in cellule di grasso. Questa segnalazione è di per sè rivoluzionaria in quanto modifica la comprensione precedente dei miofibroblasti che sono cellule del tessuto connettivo con capacità contrattili simili alla muscolatura liscia. Scoperte nel 1970, queste cellule ora sono riconosciute nel ruolo importante di trasformazione delle ferite e nella fibrosi dei tessuti.
La loro evoluzione avviene generalmente da normali fibroblasti a proto-miofibroblasti, fino alla completa differenziazione in miofibroblasti e ad una apoptosi terminale che è influenzata dalle tensioni meccaniche, dalle citochine e da specifiche proteine che provengono dalla matrice extracellulare. Data la loro relativamente recente scoperta, molte domande si pongono su queste nuove cellule.
Cotsarelis, ha detto: “Il nostro lavoro dimostra che abbiamo la capacità di influenzare queste cellule e che possano efficacemente e stabilmente trasformale in adipociti. Questo è stato dimostrato sia nei topi che in cellule cheloidi umane in coltura”.
” I risultati dimostrano che abbiamo una finestra di opportunità dopo il ferimento, per influenzare il tessuto ferito al fine di rigenerarlo piuttosto che aspettare la formazione della cicatrice”, ha aggiunto l’autore principale dello studio Maksim Plikus, Assistente Prof. di Sviluppo e Biologia Cellulare presso l’Università della California, Irvine. Plikus ha iniziato questa ricerca come borsista post-dottorato nel laboratorio di Cotsarelis a Penn e le due istituzioni hanno continuato a collaborare.
Queste scoperte hanno il potenziale di essere rivoluzionarie nel campo della dermatologia. Il primo e più evidente uso potrebbe essere quello di utilizzare il nuovo approccio che converte i miofibroblasti in adipociti, come trattamento delle ferite che potranno guarire senza lasciare cicatrici.
Ma l’aumento delle cellule di grasso nel tessuto può anche essere utile per più di una semplice ferite. La perdita di adipociti è una complicanza comune di altre condizioni, in particolare dei trattamenti per l’HIV. Inoltre, questa perdita è naturalmente causata del processo di invecchiamento, soprattutto nel vis e porta a permanenti rughe profonde, qualcosa che i trattamenti anti-invecchiamento non possono risolvere in modo esteticamente soddisfacente.
“I nostri risultati possono potenzialmente portarci ad una nuova strategia per rigenerare gli adipociti nella pelle rugosa e potrebbero essere utilizzi come trattamenti anti-invecchiamento”, ha detto Cotsarelis.
Il Lab.Cotsarelis si sta ora concentrando sui meccanismi che promuovono la rigenerazione della pelle, soprattutto per quanto riguarda la rigenerazione del follicolo pilifero, mentre il Laboratorio Plikus si sta concentrando su altri aspetti della riprogrammazione cellulare nelle ferite della pelle.
Fonte: Science
