Por primera vez, los investigadores han creado un atlas de una sola célula de la piel humana prenatal para comprender cómo se forma la piel y qué falla en las enfermedades.
Los investigadores del Instituto Wellcome Sanger de la Universidad de Newcastle y sus colaboradores utilizaron la secuenciación de células individuales y otras técnicas genómicas para crear el atlas y descubrir cómo se forma la piel humana, incluidos los folículos pilosos. Estos conocimientos podrían utilizarse para crear nuevos folículos pilosos en medicina regenerativa y trasplantes de piel para víctimas de quemaduras.
En el estudio, publicado (16 de octubre) en Nature , el equipo también creó un «miniórgano» de piel en una placa con la capacidad de hacer crecer el cabello. Utilizando el organoide, demostraron cómo las células inmunes desempeñan un papel importante en la reparación de la piel sin cicatrices, lo que podría conducir a aplicaciones clínicas para prevenir las cicatrices después de la cirugía o la curación sin cicatrices después de una herida.
Como parte del Atlas de Células Humanas 1 , que está mapeando todos los tipos de células del cuerpo humano para transformar la comprensión de la salud y la enfermedad, los investigadores proporcionan una «receta» molecular para construir piel y un nuevo modelo organoide para estudiar enfermedades congénitas de la piel.
La piel es el órgano más grande del cuerpo humano, mide en promedio dos metros cuadrados. Proporciona una barrera protectora, regula nuestra temperatura corporal y puede regenerarse. La piel se desarrolla en el ambiente estéril del útero, donde todos los folículos pilosos se forman antes del nacimiento; hay un ciclo de folículos después del nacimiento, pero no se crean folículos nuevos. Antes del nacimiento, la piel tiene la capacidad única de curarse sin dejar cicatrices.
Ha sido muy difícil estudiar cómo se desarrolla la piel humana, ya que los modelos animales presentan diferencias clave. Como parte del Atlas de células humanas, un equipo de investigadores se centra en estudiar cómo se construye la piel humana. Comprender cómo se desarrolla la piel, dónde se encuentran las células en el espacio y el tiempo y el papel de la genética ayudará a revelar cómo mutaciones específicas causan trastornos cutáneos congénitos, como trastornos ampollosos y piel escamosa.
Utilizando células madre adultas 4 , los investigadores también crearon un «mini órgano» de piel en una placa, conocido como organoide, con la capacidad de hacer crecer el cabello. Compararon las características moleculares de los organoides de la piel con la piel prenatal y descubrieron que el modelo de organoide de piel se parecía más a la piel prenatal que a la piel adulta.
El equipo descubrió que los vasos sanguíneos no se formaban en el organoide de la piel tan bien como en la piel prenatal. Al agregar células inmunes conocidas como macrófagos al organoide, descubrieron que los macrófagos promovían la formación de vasos sanguíneos, y el equipo realizó imágenes en 3D para evaluar la formación de vasos sanguíneos dentro del tejido.
Se sabe que estas células inmunitarias protegen la piel de las infecciones. Sin embargo, esta es la primera vez que se ha demostrado que los macrófagos desempeñan un papel clave en la formación de la piel humana durante el desarrollo temprano al favorecer el crecimiento de los vasos sanguíneos. Esto ofrece una opción para mejorar la vascularización de otros organoides tisulares.
El equipo también analizó las diferencias en los tipos de células entre la piel prenatal y la piel adulta. Demostraron que los macrófagos desempeñan un papel importante en la reparación de la piel sin cicatrices en la piel prenatal, lo que podría dar lugar a aplicaciones clínicas para evitar las cicatrices después de una cirugía o una herida.
Como resultado de este estudio, el equipo proporciona una «receta» molecular sobre cómo se construye la piel humana y cómo se forman los folículos pilosos. Estos conocimientos podrían utilizarse en la creación de nuevos folículos pilosos para la medicina regenerativa, como por ejemplo para trasplantes de piel en víctimas de quemaduras o en personas con alopecia cicatricial.
Cactus24 (23-10-2024)
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