Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han identificado un microARN (miARN) que podría favorecer la regeneración del cabello. Este miARN (miR-218-5p) desempeña un papel importante en la regulación de la vía implicada en la regeneración del folículo y podría ser un candidato para el desarrollo de fármacos en el futuro.
La caída del cabello afecta a millones de personas en todo el mundo y, si bien los tratamientos actuales para la caída del cabello pueden ser costosos e ineficaces, van desde cirugía invasiva hasta tratamientos químicos que no producen el resultado deseado. Investigaciones recientes sobre la pérdida de cabello indican que los folículos pilosos no desaparecen cuando se produce la calvicie, simplemente se encogen. Si las células DP pudieran reponerse en esos sitios, los folículos podrían recuperarse.
Un equipo de investigación dirigido por Ke Cheng, Randall B. Terry, Jr. Profesor Distinguido de Medicina Regenerativa en la Facultad de Medicina Veterinaria de NC State y profesor del Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica de NC State/UNC, cultivó células DP solas (2D) y en un entorno esferoide 3D. Un esferoide es una estructura celular tridimensional que recrea eficazmente el microambiente natural de una célula.
En un modelo de regeneración del cabello en ratones, Cheng observó la rapidez con la que el cabello volvía a crecer en ratones tratados con células DP cultivadas en 2D, células DP cultivadas con esferoides en 3D en un andamio de queratina y el tratamiento comercial contra la caída del cabello Minoxidil. En una prueba de 20 días, los ratones tratados con células 3D DP recuperaron el 90% de la cobertura del cabello a los 15 días.
«Las células 3D en una estructura de queratina funcionaron mejor, ya que el esferoide imita el microambiente del cabello y la estructura de queratina actúa como un ancla para mantenerlas en el sitio donde se necesitan», dice Cheng.
Los hallazgos del estudio indican que los exosomas derivados de las células DP cultivadas con esferoides 3D contienen miR-218-5p, un microARN que mejora la vía molecular responsable de promover el crecimiento del folículo piloso. Descubrieron que el aumento de miR-218-5p promovía el crecimiento de los folículos pilosos, mientras que inhibirlo provocaba que los folículos perdieran su función.
«La terapia celular con células 3D podría ser un tratamiento eficaz para la calvicie, pero hay que hacer crecer, expandir, preservar e inyectar esas células en el área», dice Cheng. “Los miARN, por otro lado, se pueden utilizar en fármacos basados en moléculas pequeñas. Entonces, potencialmente, podrías crear una crema o loción que tenga un efecto similar con muchos menos problemas. Los estudios futuros se centrarán en utilizar únicamente este miARN para promover el crecimiento del cabello”.
La preparación y caracterización de esferoides DP 3D. (A) Aislamiento de células de papila dérmica (DP) de ratón a partir de vibrisas. Barra de escala, 500 μm. (B) El cultivo convencional permite el crecimiento de células DP 2D. Barra de escala, 50 μm. (C) Crecimiento de esferoides DP en matraces de cultivo celular ultrabajos. Barra de escala, 100 μm. (D) Doble tinción de CD133 (verde) y β-catenina (rojo) en esferoides. Barra de escala, 100 μm. (E y F) Imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) de queratina (E) y queratina cargada de esferoides 3D. (F) Un esferoide obvio está resaltado en amarillo. Barras de escala, 100 μm. (G) Esquema que ilustra los sitios de inyección en la parte posterior de un ratón para el estudio de retención celular. (H) El ratón se afeitó y se le inyectó en la piel dorsal diferentes formulaciones como se ilustra en (G). Las células se marcaron con DiD y luego se resuspendieron en PBS o queratina para inyección intradérmica. Se tomaron imágenes del sistema de imágenes in vivo (IVIS) en diferentes momentos. (I) Cuantificación de imágenes IVIS. Los datos se muestran como medias ± DE, n = 3 ratones. Los esferoides 3D/queratina mostraron el tiempo de retención más largo. (CRÉDITO: Ke Cheng, Universidad Estatal de Carolina del Norte)
La caída del cabello y su impacto en la calidad de vida.
La caída del cabello es una afección común que afecta a millones de personas en todo el mundo y les provoca malestar físico y psicológico. Si bien la caída del cabello puede ocurrir por diversas razones, incluida la genética, los cambios hormonales, los medicamentos y las afecciones médicas, puede provocar sentimientos de inseguridad y baja autoestima. La investigación sobre tratamientos contra la caída del cabello se lleva a cabo durante muchos años, con una variedad de opciones disponibles en el mercado, pero todavía no existe una cura para la calvicie.
Los tratamientos actuales para la caída del cabello incluyen medicamentos como minoxidil y finasterida, que pueden ser eficaces para ralentizar o detener la caída del cabello, pero no siempre provocan que vuelva a crecer. La cirugía de trasplante de cabello es otra opción, pero es costosa y requiere un cirujano capacitado. También se pueden utilizar procedimientos quirúrgicos invasivos, pero pueden ser costosos y presentar riesgos como cicatrices e infecciones.
Efectos del tratamiento con exosomas sobre el crecimiento del vello dorsal. (A) Los ratones se dividieron en tres grupos (n = 4) y se trataron en su lado izquierdo. Se tomaron imágenes de los ratones los días 10 y 15, respectivamente. (CRÉDITO: Ke Cheng, Universidad Estatal de Carolina del Norte)
El impacto potencial de esta investigación es significativo, ya que la caída del cabello puede tener un impacto profundo en la autoestima y la calidad de vida de un individuo. Al desarrollar tratamientos nuevos y eficaces para la caída del cabello, los investigadores pueden mejorar la vida de millones de personas en todo el mundo. La identificación de miR-218-5p como candidato para el desarrollo futuro de fármacos representa un importante paso adelante en esta área de investigación y brinda esperanza a las personas afectadas por la caída del cabello.
Los próximos pasos de los investigadores serán realizar más estudios para determinar la seguridad y eficacia de los tratamientos basados en miR-218-5p para la caída del cabello.
La investigación aparece en Science Advances y contó con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Estadounidense del Corazón. Cheng es el autor correspondiente. El investigador postdoctoral Shiqi Hu es el primer autor.
Este estudio se realizó, en parte, en el Centro de Instrumentación Analítica (AIF) de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, que cuenta con el apoyo del Estado de Carolina del Norte y la NSF (número de premio ECCS-1542015).
Este trabajo utilizó instrumentación en AIF adquirida con el apoyo de NSF (DMR-1726294). La AIF es miembro de la Red de Nanotecnología del Triángulo de Investigación de Carolina del Norte (RTNN), un sitio dentro de la Infraestructura Nacional Coordinada de Nanotecnología (NNCI).
