A medida que los primeros humanos se despojaron de las capas peludas de sus ancestros evolutivos más cercanos, también obtuvieron una característica distintiva que resultaría fundamental para su éxito: un tipo de glándula sudorípara que permite que el cuerpo se enfríe rápidamente. Esas glándulas diminutas son enormemente útiles,permitiéndonos vivir en una amplia variedad de climas y permitiéndonos correr largas distancias.
Ahora, los científicos de la Universidad Rockefeller han identificado los fundamentos moleculares que guían la formación de los folículos pilosos y las glándulas sudoríparas, y han descubierto que dos vías de señalización opuestas, que pueden suprimirse una a la otra, determinan en qué se convierten las células de la piel en desarrollo. Publicado en ciencia el 23 de diciembre, los hallazgos tienen potencial para mejorar los métodos de cultivo de tejido de piel humana utilizados en procedimientos de injerto. Actualmente, las personas que se someten al procedimiento reciben piel nueva que carece de la capacidad de sudar.
"Las glándulas sudoríparas son vitales para regular la temperatura y el equilibrio hídrico en el cuerpo, pero sabemos muy poco sobre ellas", dice Elaine Fuchs, profesora Rebecca C. Lancefield y directora del Laboratorio Robin Chemers Neustein de Biología y Desarrollo de Células de Mamíferos.Las personas con glándulas sudoríparas dañadas, que se observa en víctimas de quemaduras y en algunos trastornos genéticos, sufren una afección potencialmente mortal: deben permanecer en entornos con temperatura controlada y no pueden hacer ejercicio, porque podría provocar un golpe de calor y daño cerebral.
Las glándulas sudoríparas han planteado un desafío formidable para los investigadores porque, a diferencia de los humanos, donde coexisten las glándulas sudoríparas y los folículos pilosos, las glándulas sudoríparas de la mayoría de los mamíferos, incluido el ratón de laboratorio, están restringidas a regiones diminutas sin pelo, como la pata ".Aprovechamos esta separación regional en ratones y comparamos los niveles de expresión génica en cada región para ver qué señales estaban activas ", dice la investigadora asociada Catherine Lu.
En un embrión en desarrollo, se forman pequeñas hendiduras llamadas placodas en la capa de células que se convertirán en la piel. El destino de estas placodas, ya sea que se conviertan en folículos pilosos o glándulas sudoríparas, depende de las señales moleculares que reciben.
Los investigadores identificaron dos vías de señalización principales y descubrieron que se antagonizan o suprimen entre sí para especificar en qué destino se convertirá el placode. Para que se forme un folículo piloso en ratones, una proteína de señalización llamada erizo sónico SHH necesitaestar presente y dominar a otra proteína de señalización conocida como proteína morfogenética ósea BMP. En el caso de las glándulas sudoríparas, ocurre lo contrario: la BMP se eleva, desencadenando una cascada de eventos de señalización descendente que resulta en el silenciamiento de SHH.
Una vez que entendieron cómo funcionaban las vías de señalización en ratones, Fuchs y sus colegas dieron un paso más para examinar la piel humana.
"Al principio estábamos bastante desconcertados acerca de cómo podría funcionar esto en humanos, porque en los ratones estas señales están separadas regionalmente, lo que permite que domine una vía de señalización", dice Lu. "Pero dado que estas son fuerzas opuestas y no pueden suceder en elen el mismo lugar al mismo tiempo, no estaba claro cómo se desarrollan los folículos pilosos y las glándulas sudoríparas dentro de la misma región en los humanos ".
Al observar las diferentes etapas de desarrollo de la piel embrionaria humana, los investigadores descubrieron que en los humanos, las señales son similares, pero separadas por el tiempo: los folículos pilosos nacen primero, seguidos de un estallido de BMP que permite que emerjan las glándulas sudoríparas.
"Este evento evolutivo reciente que amplió el estallido embrionario tardío de BMP a la mayoría de los sitios de la piel otorgó a los humanos una mayor capacidad que sus primos peludos para enfriar su cuerpo y, por lo tanto, vivir en entornos diversos", explica Fuchs. "La desventaja es que nosotros¡Tienes que ponerte un abrigo para mantenerte caliente! "
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Materiales proporcionado por Universidad Rockefeller . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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