MADRID 17 Oct. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del Instituto Wellcome Sanger de la Universidad de Newcastle (Reino Unido) han creado un atlas de una sola célula de la piel humana prenatal para comprender cómo se forma la piel y qué falla en las enfermedades.
Según publica 'Nature', utilizaron la secuenciación de células individuales y otras técnicas genómicas para crear el atlas y descubrir cómo se forma la piel humana, incluidos los folículos pilosos. Estos conocimientos podrían utilizarse para crear nuevos folículos pilosos en medicina regenerativa y trasplantes de piel para víctimas de quemaduras.
El equipo también creó un 'miniórgano' de piel en una placa con la capacidad de hacer crecer el cabello. Utilizando el organoide, demostraron cómo las células inmunes desempeñan un papel importante en la reparación de la piel sin cicatrices, lo que podría conducir a aplicaciones clínicas para prevenir las cicatrices después de la cirugía o la curación sin cicatrices después de una herida.
Como parte del Atlas de Células Humanas, que está mapeando todos los tipos de células del cuerpo humano para transformar la comprensión de la salud y la enfermedad, los investigadores proporcionan una "receta" molecular para construir piel y un nuevo modelo organoide para estudiar enfermedades congénitas de la piel.
Ha sido muy difícil estudiar cómo se desarrolla la piel humana, ya que los modelos animales presentan diferencias clave. Como parte del Atlas de células humanas, un equipo de investigadores se centra en estudiar cómo se construye la piel humana. Comprender cómo se desarrolla la piel, dónde se encuentran las células en el espacio y el tiempo y el papel de la genética ayudará a revelar cómo mutaciones específicas causan trastornos cutáneos congénitos, como trastornos ampollosos y piel escamosa.
En este nuevo estudio, los investigadores crearon el primer atlas unicelular y espacial de la piel prenatal humana. El equipo utilizó muestras de tejido cutáneo prenatal, que descompusieron para observar células individuales en suspensión, así como células en su lugar dentro del tejido. Los científicos utilizaron secuenciación unicelular de vanguardia y transcriptómica espacial para analizar células individuales en el espacio y el tiempo, y los cambios celulares que regulan el desarrollo de la piel y los folículos pilosos. Describieron los pasos que describen cómo se forman los folículos pilosos humanos e identificaron diferencias con los folículos pilosos de los ratones.
Utilizando células madre adultas, los investigadores también crearon un "miniórgano" de piel en una placa, conocido como organoide, con la capacidad de hacer crecer el cabello. Compararon las características moleculares de los organoides de la piel con la piel prenatal y descubrieron que el modelo de organoide de piel se parecía más a la piel prenatal que a la piel adulta.
Así, el equipo descubrió que los vasos sanguíneos no se formaban en el organoide de la piel tan bien como en la piel prenatal. Al agregar células inmunes conocidas como macrófagos al organoide, descubrieron que los macrófagos promovían la formación de vasos sanguíneos, y el equipo realizó imágenes en 3D para evaluar la formación de vasos sanguíneos dentro del tejido.
Se sabe que estas células inmunitarias protegen la piel de las infecciones. Sin embargo, esta es la primera vez que se ha demostrado que los macrófagos desempeñan un papel clave en la formación de la piel humana durante el desarrollo temprano al apoyar el crecimiento de los vasos sanguíneos. Esto ofrece una opción para mejorar la vascularización de otros organoides tisulares.
El equipo también analizó las diferencias en los tipos de células entre la piel prenatal y la piel adulta. Demostraron que los macrófagos desempeñan un papel importante en la reparación de la piel sin cicatrices en la piel prenatal, lo que podría dar lugar a aplicaciones clínicas para evitar las cicatrices después de una cirugía o una herida.
Como resultado de este estudio, el equipo proporciona una "receta" molecular sobre cómo se construye la piel humana y cómo se forman los folículos pilosos. Estos conocimientos podrían utilizarse en la creación de nuevos folículos pilosos para la medicina regenerativa, como para trasplantes de piel en víctimas de quemaduras o en personas con alopecia cicatricial. El atlas de piel humana prenatal también se utilizará para identificar en qué células están activos o se expresan los genes que se sabe que causan trastornos congénitos del pelo y la piel, como trastornos ampollosos y piel escamosa. Los investigadores descubrieron que los genes implicados en estos trastornos se expresan en la piel prenatal, lo que significa que se originan en el útero. Los organoides de piel creados en este estudio ofrecen un modelo nuevo y preciso para estudiar estas enfermedades.
"Estamos entusiasmados de haber creado un modelo de organoides de piel que genera pelo. En este proceso, descubrimos un nuevo e importante papel de las células inmunitarias en la promoción del crecimiento de los vasos sanguíneos en el tejido cutáneo en desarrollo, lo que podría ayudar a mejorar otros modelos de organoides. Estas células inmunitarias, llamadas macrófagos, también parecen desempeñar un papel clave en la reparación de la piel sin cicatrices en la piel prenatal. Nuestros hallazgos podrían informar avances clínicos para evitar las cicatrices después de la cirugía", señala Hudaa Gopee, coautora principal de la Universidad de Newcastle.