¿extremo calvo? Identificación del químico que controla la vida y la muerte en los folículos pilosos

Resumen: Los investigadores han descubierto cómo la proteína TGF-beta controla el proceso por el cual los folículos pilosos, incluidas las células madre, se dividen, forman nuevas células o regulan la apoptosis. Los hallazgos podrían proporcionar nuevas opciones de tratamiento para la calvicie y tratamientos para acelerar la cicatrización de heridas.

fuente: UCR

Una sustancia química es la clave para controlar cuándo se dividen las células del folículo piloso y cuándo mueren. Este descubrimiento no solo puede curar la calvicie, sino que, en última instancia, puede acelerar la cicatrización de heridas porque los folículos son una fuente de células madre.

La mayoría de las células del cuerpo humano tienen una forma y una función específicas que se determinan durante el desarrollo embrionario y que no cambian. Por ejemplo, una célula sanguínea no puede convertirse en una célula nerviosa, o viceversa. Sin embargo, las células madre son como fichas vacías en Scrabble; Pueden transformarse en otros tipos de células.

Su adaptabilidad lo hace útil para reparar tejidos u órganos dañados.

“En la ciencia ficción, cuando los personajes se curan rápidamente de las heridas, la idea es que las células madre lo permitan”, dijo Qixuan Wang, biólogo matemático de UC Riverside y coautor del estudio.

“En la vida real, nuestra nueva investigación nos acerca a la comprensión del comportamiento de las células madre, para que podamos controlarlo y promover la cicatrización de heridas”, dijo Wang. Esta investigación fue detallada recientemente Revista biofísica Artículo – mercancía.

El hígado y el estómago se regeneran en respuesta a las heridas. Sin embargo, el equipo de Wang estudió los folículos pilosos porque son el único órgano humano que se renueva automática y periódicamente, incluso sin lesiones.

Los investigadores determinaron cómo un tipo de proteína, TGF-beta, controla el proceso por el cual las células en los folículos pilosos, incluidas las células madre, se dividen, forman nuevas células o regulan su muerte, lo que en última instancia provoca la muerte de todo el folículo piloso.

Una nueva investigación sobre los factores que controlan la vida y la muerte de las células del folículo piloso podría ayudar a las personas con calvicie, así como a curar heridas. Crédito: Helpaeatcontu

“TGF-beta tiene dos funciones opuestas. Ayuda a activar algunas células del folículo piloso para producir nueva vida y, más tarde, ayuda a regular el proceso de apoptosis”.

Al igual que con muchos productos químicos, es la cantidad lo que marca la diferencia. Si una célula produce una cierta cantidad de TGF-beta, activa la división celular. Demasiado causa muerte celular programada.

Nadie sabe exactamente por qué los folículos se suicidan. Algunas hipótesis sugieren que es un rasgo heredado de los animales que mudan su pelaje para sobrevivir a las altas temperaturas del verano o intentan camuflarse.

“Incluso cuando un folículo piloso se mata a sí mismo, nunca mata su stock de células madre. Cuando las células madre restantes reciben una señal para regenerarse, se dividen, crean una nueva célula y se convierten en un nuevo folículo”, dijo Wang.

Si los científicos pueden determinar con mayor precisión cómo TGF-beta activa la división celular y cómo la sustancia química se comunica con otros genes importantes, será posible activar las células madre del folículo y estimular el crecimiento del cabello.

Dado que muchos animales, incluidos los humanos, tienen la piel cubierta de pelo, la cicatrización óptima de heridas requiere la regeneración del folículo piloso. La capacidad de controlar con mayor precisión los niveles de TGF-beta podría algún día curar la calvicie, que molesta a millones de personas en todo el mundo.

“Nuestro trabajo tiene el potencial de ofrecer algo para ayudar a las personas con una variedad de problemas”, dijo Wang.

Sobre esta noticia de investigación sobre la calvicie y la genética

autor: Julio Bernstein
fuente: UCR
Contacto: Jules Bernstein – Universidad de California
imagen: La imagen se atribuye a Helpaeatcontu

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“Un modelo de justificación probabilística para la regulación del destino de las células del folículo piloso por TGF-β” por Qixuan Wang et al. Revista biofísica


Resumen

Un modelo de justificación probabilística para la regulación del destino de las células del folículo piloso por TGF-β.

Los folículos pilosos (HF) son pequeños órganos de la piel que experimentan un crecimiento cíclico. Diferentes señales regulan conjuntamente las decisiones sobre el destino de las células HF. Resultados experimentales recientes indican que el factor de crecimiento transformante-β (TGF-β) exhibe un papel dual en la regulación del destino de las células HF que puede ser antiapoptótico o proapoptótico.

Para comprender los mecanismos subyacentes del control del destino de las células HF, desarrollamos un nuevo modelo de red booleana probabilística (pBN) sobre la dinámica de la regulación génica de las células epiteliales HF. Primero, el modelo se deriva de la literatura, luego se refina utilizando datos de secuenciación de ARN de una sola célula.

Usando el modelo, exploramos los mecanismos subyacentes a las decisiones sobre el destino de las células HF y hacemos predicciones que podrían guiar experimentos futuros: 1) Proponemos que un cambio similar a un umbral en la potencia de TGF-β puede implicar los roles duales de TGF-β, ya sea activando la apoptosis o proliferación celular, en asociación con proteína formadora de hueso (BMP) y factor de necrosis tumoral (TNF) y en diferentes etapas del ciclo de crecimiento del folículo; 2) Nuestro modelo muestra compatibilidad con la teoría de alto y bajo inhibidor de iniciación anágena de inhibidores; 3) Especulamos que TGF-β puede ser más efectivo para iniciar la regresión de TGF-β, y pueden cooperar en dos pasos; 4) Finalmente, los predictores de la sobreexpresión y la caída de genes revelan roles en las regulaciones del destino de las células HF para cada gen.

El análisis de atractores y motivos de redes lógicas vinculadas revela las relaciones entre la estructura topológica de la red reguladora de genes y el mecanismo de regulación del destino celular.

El modelo espacial discreto proporcionado por pBN demuestra cómo TGF-ββ y TNF cooperan para iniciar y conducir la onda apoptótica durante la regresión.

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