Todos sabemos lo que es la piel de gallina, pero ¿por qué hemos evolucionado para aferrarnos a esta reacción física aparentemente inútil al frío? Una nueva investigación sugiere una respuesta: regular las células madre que controlan los folículos capilares y el crecimiento del cabello.

En un análisis detallado de ratones, los científicos descubrieron que los músculos específicos que se contraen cuando aparece la piel de gallina están conectados al sistema nervioso simpático . Cuando se detectan bajas temperaturas, estos músculos cierran la brecha entre los nervios simpáticos y los folículos pilosos.

En el corto plazo, hace que el cabello se levante y aparezca piel de gallina; a largo plazo, parece promover el crecimiento del cabello. Los investigadores dicen que este es un vínculo importante entre las células madre , que el cuerpo puede usar para crear otros tipos de células, y los estímulos externos.

brazo de piel de gallina 2(Laboratorio Hsu / Universidad de Harvard)

Arriba: folículo piloso, nervio simpático (verde) y músculo (magenta) bajo el microscopio. 

«La piel es un sistema fascinante», dice el biólogo Ya-Chieh Hsu  de la Universidad de Harvard. «Tiene múltiples células madre rodeadas de diversos tipos de células, y se encuentra en la interfaz entre nuestro cuerpo y el mundo exterior. Por lo tanto, sus células madre podrían responder a una gran variedad de estímulos, desde el nicho, todo el cuerpo o incluso el ambiente exterior.

«En este estudio, identificamos un nicho interesante de dos componentes que no solo regula las células madre en estado estacionario, sino que también modula el comportamiento de las células madre de acuerdo con los cambios de temperatura exterior».

El equipo de investigadores utilizó microscopía electrónica de alta resolución para identificar este sistema de regulación del crecimiento del cabello, que involucra los tres tipos de tejido que se encuentran en muchos órganos: nervios (el nervio simpático), mesénquima (que sostiene los músculos pequeños) y epitelio (el células madre del folículo piloso).

Si bien la conexión entre el nervio y el músculo ya se conocía en este sistema específico, el vínculo con las células madre reguladoras del cabello es un descubrimiento nuevo e inusual: las neuronas tienden a preferir conexiones a otras neuronas o conexiones tipo sinapsis a los músculos. Aquí, esas conexiones tipo sinapsis se hacen a las células madre, envolviéndolas como cintas.

brazo de piel de gallina 3(Shwartz et al., Cell, 2020)

Arriba: cómo reaccionan al frío el músculo (rosa), el nervio simpático (verde) y las células madre del folículo piloso (azul). 

La investigación también mostró cómo el frío prolongado pone a los nervios simpáticos en un estado de alerta alta, por encima de la activación normal de bajo nivel en la que pasan la mayor parte de su tiempo. Se liberan más neurotransmisores, lo que desencadena una activación más rápida de las células madre y, en última instancia, un crecimiento más rápido del cabello.

Además de eso, el equipo estableció que el músculo era de hecho un vínculo esencial entre los nervios y las células madre del folículo: cuando se extrajo el músculo, se perdió la conexión. El crecimiento de los músculos en realidad es desencadenado por los folículos pilosos, de acuerdo con la actividad observada en ratones.

«Descubrimos que la señal proviene del propio folículo piloso en desarrollo», dice la bióloga Yulia Shwartz . «Secreta una proteína que regula la formación del músculo liso, que luego atrae el nervio simpático».

«Luego, en el adulto, la interacción cambia, con el nervio y el músculo juntos regulando las células madre del folículo piloso para regenerar el nuevo folículo piloso. Está cerrando todo el círculo: el folículo piloso en desarrollo está estableciendo su propio nicho».

Si bien estas mismas interacciones aún no se han observado en humanos, las similitudes biológicas entre ratones y otros mamíferos en esta área hacen que sea probable que los mismos procesos estén sucediendo debajo de nuestra propia piel, y es por eso que todavía podemos tener la piel de gallina.

Esta misma tensión de los músculos alrededor de los folículos pilosos hace que aparezcan pequeñas protuberancias en la piel, y los científicos piensan que en los días en que éramos mucho más peludos como especie, habría proporcionado una defensa inmediata contra el frío. Ahora, también se ha revelado una estrategia adicional a largo plazo.

Los investigadores tienen la intención de seguir trabajando en la interacción entre los entornos externos y las células madre en la piel, incluido el análisis de cualquier otra reacción posible que pueda estar ocurriendo y que no conocemos.

«Vivimos en un entorno en constante cambio», dice Hsu . «Dado que la piel siempre está en contacto con el mundo exterior, nos da la oportunidad de estudiar qué mecanismos utilizan las células madre en nuestro cuerpo para integrar la producción de tejidos con las demandas cambiantes, que es esencial para que los organismos prosperen en este mundo dinámico».

La investigación ha sido publicada en Cell .

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