Los investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han descubierto un mecanismo clave por el cual la piel comienza a desarrollarse en embriones, arrojando luz sobre las raíces genéticas de defectos de nacimiento como el paladar hendido y allanando el camino para el desarrollo de injertos de piel más funcionales para las víctimas de quemaduras.
"Este estudio mapea cómo comienza el desarrollo de la piel, desde las primeras etapas", dijo Rui Yi, autor principal del artículo publicado en línea hoy en la revista Célula del desarrollo .
Miles de personas se someten a injertos de piel cada año para reparar quemaduras, defectos de nacimiento o heridas. Los avances médicos, incluido el advenimiento de la terapia con células madre que utiliza las propias células de la piel del paciente para desarrollar nueva piel, han mejorado los trasplantes de piel. Pero la piel de reemplazo a menudocarece de características importantes como folículos pilosos, glándulas sudoríparas o terminaciones nerviosas.
"La piel es un sistema increíblemente complejo y la regeneración que estamos haciendo ahora ni siquiera está cerca de duplicarla", dijo Yi, profesor asociado de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo. "El objetivo general es algún día poder regenerarsepiel completamente funcional, y para hacer eso, tenemos que saber, fundamentalmente, lo que sucede al principio ".
Para el estudio, Yi y el asociado postdoctoral Xiying Fan utilizaron herramientas genómicas de última generación y técnicas de secuenciación de ADN para observar lo que sucede dentro de las células progenitoras embrionarias de ratones a medida que se coordinan para formar la piel.
El estudio se centró en un factor de transcripción, un tipo de proteína que puede leer información genética del genoma, llamada p63, que se encuentra principalmente en las células de la piel y que desde hace mucho tiempo desempeña un papel crítico en la formación de la piel. Estudios anteriores han demostrado que los ratoneslos nacidos sin p63 no tienen piel ni extremidades malformadas. Los humanos con mutaciones en p63 a menudo tienen labio leporino u otras malformaciones de los dientes y la piel. En los adultos, la pérdida de la función p63 se asocia con cáncer metastásico.
"Hace mucho tiempo que sabemos que este factor de transcripción es probablemente el más importante para el desarrollo de la piel. Lo que no sabemos es lo que hace", dijo Yi.
Utilizando etiquetas fluorescentes que iluminaban las células donde estaba presente p63, y la secuenciación de ARN para examinar los patrones de expresión génica, los investigadores examinaron las células del día nueve al 13 de una gestación de ratón de 19 días, el momento en que se cree que se forma la piel.
Descubrieron que P63 era responsable de encender al menos 520 genes y encender numerosas rutas de señalización críticas, incluida la ruta "Wnt" responsable de la formación del folículo piloso, la ruta "Eda" fundamental para la formación del folículo piloso,glándulas sudoríparas y dientes y la vía "Notch" responsable de provocar que las células madre se diferencien en la epidermis.
También descubrieron que este proceso se inició antes de lo que se creía anteriormente y que afectó a miles de regiones del genoma que rigen la formación de la piel y las extremidades.
"Nuestro estudio proporciona información mecanicista sobre el papel crítico de p63 en el inicio del desarrollo de la piel y revela una base molecular para explicar cómo las mutaciones de p63 en humanos pueden causar tantas enfermedades de la piel", dijo Yi.
Hace hincapié en que el estudio se realizó en ratones y se necesitan más estudios con células humanas.
Pero, si se replican, los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a desarrollar nuevas pruebas y tratamientos prenatales para defectos congénitos relacionados con la piel.
La investigación también podría informar el desarrollo de métodos para convencer a las células adultas para que se comporten más como las embrionarias y generen una piel completamente funcional.
"En lugar de injertar un pedazo de piel para cubrir su cuerpo, podría regenerarlo como si estuviera en desarrollo por primera vez", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Original escrito por Lisa Marshall. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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