domenica 2 febbraio 2014

Staminali: cellule epiteliali per rigenerare bulbi piliferi contro calvizie


Un approccio potenzialmente in grado di invertire la perdita di capelli utilizza le cellule staminali per rigenerare follicoli piliferi mancanti o morenti. Finora, però, non è stato possibile generare un numero sufficiente di follicoli con le staminali. Xiaowei "George" Xu, MD, PhD, professore associato di Patologia e Medicina di Laboratorio e di Dermatologia presso la Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, e colleghi hanno pubblicato su Nature Communications un metodo per convertire le cellule adulte in cellule staminali epiteliali (EPSCs), la prima volta che qualcuno ragggiunge questo obiettivo, in topi o umani. 

Le cellule staminali epiteliali, quando impiantati in topi immunocompromessi, hanno rigenerato diversi tipi di cellule di pelle umana e follicoli piliferi, e anche prodotto fusti del capello strutturalmente riconoscibili, aumentando la possibilità che possano eventualmente permettere la rigenerazione dei capelli nelle persone. Xu e il suo team, che include ricercatori dei dipartimenti di Dermatologia e Biologia di Penn, così come il New Jersey Institute of Technology, hanno iniziato con le cellule epiteliali umane chiamate fibroblasti dermici

Con l'aggiunta di tre geni, hanno convertito quelle cellule in cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs), che hanno la capacità di differenziarsi in qualsiasi tipo di cellule nel corpo. Hanno poi convertito le cellule iPS in cellule staminali epiteliali, che normalmente si trovano all'interno del rigonfiamento dei follicoli piliferi. Partendo da procedure di altri gruppi di ricerca che avevano precedentemente lavorato per convertire le iPs in cheratinociti, il team di Xu ha dimostrato che controllando attentamente i tempi dei fattori di crescita delle cellule ricevute, si possono costringere le iPSCs a generare un gran numero di cellule staminali epiteliali. 

Nello studio Xu, il protocollo del team è riuscito a trasformare il 25% delle iPSCs in cellule staminali epiteliali in 18 giorni. Tali cellule sono state poi purificate utilizzando le proteine ​​che esprimono sulla loro superficie. Il confronto dei pattern di espressione genica delle cellule staminali umane iPSC-derivati ​​epiteliali con le cellule staminali epiteliali ottenute dai follicoli dei capelli umani ha dimostrato che il team era riuscito a produrre le cellule, il primo obiettivo che si era prefissato. 

Quando hanno mescolato le cellule follicolari con le cellule dermiche induttive del topo e innestati sulla pelle di topi immunodeficienti, queste hanno prodotto epidermide umana funzionale (gli strati più esterni delle cellule della pelle) e follicoli strutturalmente simili ai follicoli piliferi umani. "Questa è la prima volta che qualcuno ha prodotto quantità scalabile di cellule staminali epiteliali che sono in grado di generare la componente epiteliale dei follicoli dei capelli", dice il prof. Xu. 

"E queste cellule hanno molte applicazioni potenziali - aggiunge - tra cui la guarigione delle ferite, la produzione di cosmetici e la rigenerazione dei capelli". Detto questo, iPSC-derivate cellule staminali epiteliali non sono ancora pronte per l'uso in soggetti umani, aggiune Xu. In primo luogo, un follicolo pilifero contiene cellule epiteliali - un tipo di cellula che riveste i vasi del corpo e cavità - così come un tipo specifico di cellule staminali adulte chiamate papille dermiche

Xu ed il suo gruppo hanno mescolato EPSCs e iPSC-derivati ​​cellule dermiche del topo per generare follicoli piliferi per realizzare la crescita dei follicoli. "Quando una persona perde i capelli, si perdono entrambi i tipi di cellule", Spiega Xu. "Abbiamo risolto un problema importante, la componente epiteliale del follicolo pilifero. Abbiamo bisogno di capire un modo per fare anche nuove cellule papille dermiche, e nessuno per il momento è riuscito ancora a capire il modo come ottenere ciò". 

Inoltre, il processo di Xu utilizzato per creare iPSCs comporta la modificazione genetica di cellule umane con geni che codificano le proteine ​​oncogene e quindi ha bisogno di più raffinatezza. Eppure, egli osserva che i ricercatori di cellule staminali stanno sviluppando altre soluzioni alternative, comprese le strategie utilizzando solo agenti chimici. Lo studio è stato finanziato dal National Institute of Arthritis e muscoloscheletrico e malattie della pelle (R01-AR054593, P30-AR05721).


Fonte: UPHS

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