El descubrimiento de la forma y la capacidad de unión de las células epidérmicas podría explicar cómo la piel mantiene una barrera incluso cuando se desprende.
Los autores del estudio dicen que su nueva comprensión de cómo las células epidérmicas forman una barrera puede explicar la paradoja de cómo podemos eliminarlas sin comprometer la integridad de nuestra piel. También podría ayudarnos a comprender qué sucede cuando se forma incorrectamente, lo que podríaconducir a afecciones como la psoriasis y el eccema.
Los humanos pierden 200,000,000 células de la piel cada hora. Durante un período de 24 horas, una persona pierde casi cinco mil millones de células de la piel. Ha sido un desafío para los científicos explicar cómo puede ocurrir este colosal proceso de desprendimiento sin que haya una interrupción en elbarrera cutánea
Los científicos han conocido previamente que la epidermis consiste en una gruesa barrera externa de células epidérmicas muertas, que se desprenden constantemente. De lo que han sabido menos es de una barrera secundaria más profunda debajo de la superficie de la epidermis que se compone de una solacapa de células, que forma una barrera protectora mucho más delgada, aunque no menos importante.
Ahora, un equipo de la Universidad de Keio en Japón, que trabaja con un investigador en el Imperial College de Londres, descubrió que la forma de las células epidérmicas combinadas con su capacidad de pegarse temporalmente, puede explicar cómo forman esta fuerte barrera.
Los investigadores sugieren que la forma de una célula epidérmica es en realidad una versión aplanada de un tetrakaidecahedron, un sólido 3D de 14 lados hecho de seis lados rectangulares y ocho hexagonales. Los autores llegaron a su conclusión después de estudiar las células de la piel en el ratón.modelos usando microscopios confocales y de dos fotones, y desarrollando modelos matemáticos.
William Thomson Lord Kelvin, físico e ingeniero matemático escocés-irlandés, propuso por primera vez la forma de tetrakaidecahedron. Afirmó que el tetrakaidecahedron era la mejor forma de empaquetar objetos del mismo tamaño para llenar el espacio con una superficie mínima..
El equipo del estudio de hoy dice que la geometría única similar a tetrakaidecaedro de las células epidérmicas significa que siempre puede formar un enlace muy fuerte y cohesivo con las células epidérmicas que lo rodean. Esto se debe a que la mezcla de lados rectangulares y hexagonales permite que la célulasiempre estar estrechamente conectado a las células que lo rodean.
El equipo también descubrió que estas células fabrican proteínas, que actúan como un pegamento temporal que une las células en lo que se conoce como "uniones apretadas". La combinación de la geometría de las células y la formación de uniones apretadas significa que la barrera de la piel puede mantenersu integridad a pesar de que es muy delgada.
Cuando las nuevas células debajo forman las nuevas uniones apretadas, esto empuja a las células más viejas hacia arriba hacia la superficie de la piel, y las células más viejas pierden sus uniones apretadas. De esta manera, la barrera de la unión apretada en la lámina celular siempre se mantiene.
El equipo sugiere que las "disfunciones" en la producción de las uniones estrechas pueden ser un factor contribuyente que explica por qué algunas personas tienen afecciones como el eccema, donde la barrera cutánea se debilita, lo que conduce a la infiltración bacteriana, inflamación, arañazos y másEn otros casos, las fallas en la barrera de enclavamiento entre las células las uniones estrechas pueden explicar en parte por qué en la psoriasis hay una sobreproducción de células epidérmicas, lo que causa manchas gruesas de piel en la superficie.
La Dra. Reiko Tanaka, una de las autoras del estudio del Departamento de Bioingeniería del Imperial College de Londres, dijo: "Es increíble pensar que un concepto abstracto para una forma ideada por el matemático Lord Kelvin hace más de un siglo puede ser un factor importanteforma en la naturaleza, ayudando a nuestra piel a mantener su efectividad como barrera.
"Nuestro estudio también nos está ayudando a ver cómo las células que componen nuestra piel pueden activar un mecanismo para hacer un tipo de pegamento, que une las células, asegurando que nuestra piel mantenga su integridad".
"Nuestra piel es el órgano más grande de nuestro cuerpo y es vital que comprendamos por completo cómo funciona, de modo que cuando no funciona como debería, como en el eczema o la psoriasis, podemos entender los mecanismos que podrían sercausando los problemas "
El estudio se publica en la revista eLIFE .
Los siguientes pasos verán al equipo analizar cómo se determina el grosor de la piel y cómo se mantiene el equilibrio entre el crecimiento celular y el desprendimiento de células. Las fallas en este proceso pueden conducir a un engrosamiento de la piel, lo que lleva a afecciones como la psoriasis. El equipotambién determine por qué la piel se adelgaza a medida que envejecemos, proporcionando nuevas ideas sobre el envejecimiento, o cuándo se adelgaza porque se administran tratamientos especiales como los esteroides para tratar el eccema.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Original escrito por Colin Smith. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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