Guidato da ricercatori della NYU Grossman School of Medicine, il nuovo lavoro si è concentrato su cellule presenti nella pelle dei topi e riscontrate anche nell’uomo, chiamate cellule staminali melanocitarie, o McSC. Il colore dei capelli è controllato dal fatto che gruppi di McSC non funzionali – ma in continua moltiplicazione all’interno dei follicoli piliferi – ricevono il segnale per diventare cellule mature che producono i pigmenti proteici responsabili del colore. Pubblicato sulla rivista Nature, il nuovo studio ha dimostrato che le McSC sono notevolmente plastiche. Ciò significa che durante la normale crescita dei capelli, queste cellule si spostano continuamente avanti e indietro sull’asse della maturità mentre transitano tra i compartimenti del follicolo pilifero in via di sviluppo. È all’interno di questi compartimenti che le McSC sono esposte a diversi livelli di segnali proteici che influenzano la maturità. In particolare, il team di ricerca ha scoperto che le McSC si trasformano in cellule staminali più primitive anche nella fase successiva della loro maturazione, lo stato di transito-amplificazione cambia a seconda della loro posizione. I ricercatori hanno scoperto che, man mano che i capelli invecchiano, cadono e poi ricrescono ripetutamente, un numero crescente di McSC si blocca nel compartimento delle cellule staminali chiamato “rigonfiamento del follicolo pilifero”. Lì rimangono, non maturano allo stato di transito-amplificazione e non tornano alla loro posizione originaria nel compartimento germinale, dove le proteine WNT dovrebbero spingerle a rigenerarsi in cellule del pigmento.
“Il nostro studio contribuisce alla comprensione di base del funzionamento delle cellule staminali melanocitarie per la colorazione dei capelli”, ha dichiarato il ricercatore principale dello studio, Qi Sun, ricercatore presso la NYU Langone Health. “I meccanismi scoperti sollevano la possibilità che lo stesso posizionamento fisso delle cellule staminali melanocitarie possa esistere nell’uomo. Se così fosse, si presenterebbe un potenziale percorso per invertire o prevenire l’ingrigimento dei capelli umani, aiutando le cellule inceppate a spostarsi nuovamente tra i compartimenti del follicolo pilifero in via di sviluppo“.
I ricercatori affermano che la plasticità delle McSC non è presente in altre cellule staminali autorigeneranti, come quelle che compongono il follicolo pilifero stesso, che sono note per muoversi in una sola direzione lungo una linea temporale stabilita durante la loro maturazione. Ad esempio, le cellule del follicolo pilifero che si amplificano in transito non tornano mai al loro stato originario di cellule staminali. Questo spiega in parte perché i capelli possono continuare a crescere anche se la loro pigmentazione viene meno, spiega Sun. Negli ultimi esperimenti condotti su topi i cui capelli sono stati fisicamente invecchiati mediante spelatura e ricrescita forzata, il numero di follicoli piliferi con McSC alloggiate nel bulge del follicolo è aumentato dal 15% prima della selatura a quasi la metà dopo l’invecchiamento forzato. Queste cellule sono rimaste incapaci di rigenerarsi o di maturare in melanociti produttori di pigmento.
“Questi risultati suggeriscono che la motilità e la differenziazione reversibile delle cellule staminali dei melanociti sono fondamentali per mantenere i capelli sani e colorati”, ha detto Ito, che è anche professore presso il Dipartimento di Biologia Cellulare del NYU Langone. Ito afferma che il team ha in programma di studiare i mezzi per ripristinare la motilità delle McSCs o per riportarle fisicamente nel loro compartimento germinale, dove possono produrre pigmento. Per lo studio, i ricercatori hanno utilizzato recenti tecniche di imaging intravitale 3D e di scRNA-seq per seguire le cellule in tempo quasi reale mentre invecchiavano e si muovevano all’interno di ciascun follicolo pilifero.
