¿Por que se pone la “piel de gallina” cuando tenemos frio?
Se sabe que la piel de gallina podria proteger a los animales con piel gruesa del frio, pero los humanos no parecemos beneficiarnos mucho de la reaccion, entonces, ¿por que se conservo durante la evolucion todo este tiempo? El interrogante no es nuevo. Hasta el propio Charles Darwin reflexiono sobre el tema en sus escritos sobre la evolucion.
En un nuevo estudio, cientificos de la Universidad de Harvard descubrieron la razon: los tipos de celulas que causan la piel de gallina tambien son importantes para regular las celulas madre que regeneran el foliculo piloso y el cabello. Debajo de la piel, el musculo que se contrae para crear piel de gallina es necesario para unir la conexion del nervio simpatico con las celulas madre del foliculo piloso. El nervio simpatico reacciona al frio al contraer el musculo y causar piel de gallina a corto plazo, pero tambien al impulsar la activacion de las celulas madre del foliculo piloso y el crecimiento de cabello nuevo a largo plazo.
Los hallazgos obtenidos a traves de la investigacion en ratones y publicados en la revista Cell brindan a los investigadores una mejor comprension de como interactuan los diferentes tipos de celulas para vincular la actividad de las celulas madre con los cambios en el entorno exterior.
“Siempre nos intereso comprender como los comportamientos de las celulas madre estan regulados por estimulos externos. La piel es un sistema fascinante: tiene multiples celulas madre rodeadas de diversos tipos de celulas y se encuentra en la interfaz entre nuestro cuerpo y el mundo exterior“. Por lo tanto, sus celulas madre podrian responder a una gran variedad de estimulos”, afirmo Ya-Chieh Hsu, profesor asociado de Alvin y Esta Star de Celulas Madre y Biologia Regenerativa, quien dirigio el estudio en conjunto con el profesor Sung-Jan Lin de la Universidad Nacional de Taiwan.
“En este estudio, identificamos un nicho interesante de dos componentes que no solo regulan las celulas madre en estado estacionario, sino que tambien modula el comportamiento de las celulas madre de acuerdo con los cambios de temperatura exterior”.
Un sistema para regular el crecimiento del pelo
Muchos organos estan formados por tres tipos de tejido: epitelio, mesenquima y nervio. En la piel, estos tres linajes estan organizados en un arreglo especial. El nervio simpatico, parte de nuestro sistema nervioso que controla la homeostasis del cuerpo y nuestras respuestas a los estimulos externos, se conecta con un pequeño musculo liso en el mesenquima. Este musculo liso a su vez se conecta a las celulas madre del foliculo piloso, un tipo de celula madre epitelial critica para regenerar el foliculo piloso y reparar heridas.
La conexion entre el nervio simpatico y el musculo es bien conocida, ya que son la base celular detras de la piel de gallina: el frio provoca que las neuronas simpaticas envien una señal nerviosa, y el musculo reacciona al contraerse y hacer que el cabello se ponga de punta. Sin embargo, al examinar la piel con una resolucion extremadamente alta mediante microscopia electronica, los investigadores encontraron que el nervio simpatico no solo se asociaba con el musculo, sino que tambien formaba una conexion directa con las celulas madre del foliculo piloso. De hecho, las fibras nerviosas las envuelven como una cinta.
“Realmente pudimos ver a nivel de ultraestructura como interactuan el nervio y las celulas madre. Las neuronas tienden a regular las celulas excitables, como otras neuronas o musculos con sinapsis. Pero nos sorprendio descubrir que forman estructuras similares a las sinapsis con un epitelio de celulas madre, que no es un objetivo muy tipico para las neuronas “, dijo Hsu.
Luego, los investigadores confirmaron que el nervio de hecho se dirigio a las celulas madre. El sistema nervioso simpatico normalmente se activa a un nivel bajo constante para mantener la homeostasis del cuerpo, y los investigadores descubrieron que este bajo nivel de actividad nerviosa mantenia a las celulas madre en un estado preparado para la regeneracion. Bajo frio prolongado, el nervio se activo a un nivel mucho mas alto y se liberaron mas neurotransmisores, lo que provoco que las celulas madre se activen rapidamente, regeneren el foliculo piloso y desarrollen nuevo cabello.
Los investigadores tambien investigaron que mantenia las conexiones nerviosas con las celulas madre del foliculo piloso. Cuando retiraron el musculo conectado al foliculo piloso, el nervio simpatico se retrajo y se perdio la conexion nerviosa con las celulas madre del foliculo piloso, lo que demuestra que el musculo era un soporte estructural necesario para unir el nervio simpatico al foliculo piloso.
Respondiendo al medio ambiente
Con estos experimentos, los investigadores identificaron un sistema de dos componentes que regula las celulas madre del foliculo piloso. El nervio es el componente de señalizacion que activa las celulas madre a traves de neurotransmisores, mientras que el musculo es el componente estructural que permite que las fibras nerviosas se conecten directamente con las celulas madre del foliculo piloso.
“Puede regular las celulas madre del foliculo piloso de muchas maneras diferentes, y son modelos maravillosos para estudiar la regeneracion de tejidos“, señalo Yulia Shwartz, becaria postdoctoral en el laboratorio de Hsu. “Esta reaccion en particular es util para acoplar la regeneracion de tejidos con cambios en el mundo exterior, como la temperatura. Es una respuesta de dos capas: la piel de gallina es una forma rapida de proporcionar algun tipo de alivio a corto plazo. Pero cuando el frio dura, esto se convierte en un buen mecanismo para que las celulas madre sepan que tal vez es hora de regenerar el nuevo pelaje”.
En el futuro, los investigadores exploraran mas a fondo como el entorno externo podria influir en las celulas madre de la piel, tanto en homeostasis como en situaciones de reparacion como la curacion de heridas.
“Vivimos en un entorno en constante cambio. Dado que la piel siempre esta en contacto con el mundo exterior, nos da la oportunidad de estudiar que mecanismos utilizan las celulas madre en nuestro cuerpo para integrar la produccion de tejidos con las demandas cambiantes, lo cual es esencial para que los organismos puedan prosperar en este mundo dinamico”, concluyo Hsu.
