La edad no se ve mejor que en la piel. Los estragos del tiempo en la piel y las células madre epidérmicas que se diferencian para reponer su capa externa han sido hipotetizados, pero no ha habido ningún método para evaluar su envejecimiento a nivel molecular. Ahora,Los investigadores de la Universidad de Tsukuba y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada AIST han revelado que los cambios en los azúcares complejos llamados glicanos que recubren la superficie de las células madre epidérmicas pueden servir como un marcador biológico potencial del envejecimiento.
La piel es el órgano humano más grande y una barrera vital contra la infección y la pérdida de líquidos. El envejecimiento perjudica las defensas ambientales y la cicatrización de heridas, al tiempo que aumenta la pérdida de cabello y el riesgo de cáncer. Un proceso clave que subyace a la función epidérmica en la salud y la enfermedad es la glicosilación celular que media la célulainteracciones celulares y adherencias de la matriz celular. La glicosilación implica unir los glicanos a las proteínas; el perfil de todos los glicanos en y dentro de una célula - colectivamente 'el glucómetro celular' - podría reflejar su alcance funcional y servir como un índice de su edad.
Los investigadores aislaron por primera vez las células madre epidérmicas de la piel de ratones de laboratorio jóvenes y viejos, incluidas las células del folículo piloso y las células epidérmicas interfoliculares. Estas células se sometieron a un perfil de glucano utilizando la plataforma de microarrays de lectina; esta técnica utiliza lectinas, proteínas que se unen a proteínas específicasglucanos, y permite el análisis de glucógenos incluso para células dispersas en tejidos escasamente.
"Nuestros resultados mostraron claramente que los N-glicanos de tipo manosa alto son reemplazados por N-glicanos de tipo complejo sialilado a2-3 / 6 en células madre epidérmicas más antiguas", explica el autor principal, el profesor Hiromi Yanagisawa. "Seguimos esto conanálisis de expresión génica; esto reveló una regulación al alza de una manosidasa relacionada con la glucosilación y dos genes de la sialiltransferasa, lo que sugiere que este 'cambio de glucómetro' puede estar mediado por la glucosiltransferasa y la expresión de glucosidasa moduladas por la edad ".
Finalmente, para verificar si los cambios en el glucano fueron la causa o simplemente el resultado del envejecimiento, el equipo de investigación sobreexpresó los glucógenos regulados por aumento en los queratinocitos primarios de ratón epidérmico in vitro Los queratinocitos mostraron disminución de manosa y aumento de las modificaciones de Sia, replicando el in vivo patrón de glucosilación de las células madre epidérmicas envejecidas. Además, su capacidad disminuida para proliferar sugirió que estas alteraciones pueden reflejar la capacidad menguante de las células madre epidérmicas envejecidas para proliferar.
El profesor Aiko Sada, actualmente investigador principal en la Universidad de Kumamoto, y el profesor Hiroaki Tateno en AIST, co-autores correspondientes, explican las implicaciones de sus resultados. "Nuestro trabajo está ampliamente dirigido a investigar la disfunción de células madre específicamente en el envejecimiento de la piel. Avances futurospuede ayudar a controlar los trastornos de la piel a nivel de células madre, incluidos los cambios degenerativos relacionados con la edad, la cicatrización de heridas y el cáncer ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Tsukuba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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