Un team di ricercatori dell’Università della California del Sud di Los Angeles ha compiuto un passo significativo nella stimolazione della crescita dei capelli, utilizzando cellule staminali e rivelando i principali eventi molecolari coinvolti in questo processo, il quale è stato osservato nei topi adulti.
Questa nuova ricerca, pubblicata in una rivista scientifica di alto profilo, fornisce una spiegazione dettagliata del meccanismo attraverso il quale avviene la crescita dei capelli. I risultati offrono nuove prospettive per la stimolazione della crescita dei capelli in pazienti affetti da alopecia o calvizie maschile.
Il team di ricerca ha esaminato il modo in cui i follicoli si sviluppano dalla pelle e come producono capelli, utilizzando organoidi, che sono gruppi di cellule staminali cresciute in vitro, capaci di auto-organizzarsi in strutture simili a organi.
Questi organoidi, con la loro struttura tridimensionale, hanno permesso ai ricercatori di ottenere una comprensione più profonda di un organo, in questo caso la pelle umana, grazie alle loro proprietà simili.
Il primo autore dello studio è Mingxing Lei, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di cellule staminali della University of Southern California (USC).
Il Processo in Sei Fasi della Crescita dei Capelli
Lei e il suo team hanno utilizzato organoidi della pelle derivati da cellule di soggetti sia neonati che adulti. Hanno in particolare impiegato cellule progenitrici, un tipo di cellula più differenziata rispetto alle cellule staminali. Queste cellule sono state dissociate dalla pelle di neonati e adulti e successivamente trapiantate in topi nudi.
I ricercatori hanno acquisito immagini dettagliate in tempo reale delle colture 3D per osservare il comportamento delle cellule e il processo di sviluppo dei capelli.
Lei e i suoi colleghi hanno osservato che le cellule appena nate formavano organoidi simili alla pelle in un processo suddiviso in sei fasi: la prima fase prevedeva la dissociazione delle cellule progenitrici, seguita da una fase di aggregazione.
Le cellule aggregate si sono poi trasformate in cisti polarizzate (fase tre), che sono evolute in cisti coalescenti (fase quattro) per formare una pelle planare (fase cinque).
Nella fase finale, i follicoli (sesta fase) si sviluppavano e venivano trapiantati in un topo, dove hanno prodotto capelli.
Al contrario, i ricercatori hanno osservato che le cellule cutanee progenitrici dissociate da un topo adulto non progredivano oltre la fase di aggregazione e non producevano capelli.
Lei e il suo team hanno continuato a indagare sugli eventi molecolari e biofisici che supportano questo processo di crescita dei capelli, spiegando che «hanno utilizzato una combinazione di bioinformatica e screening molecolari» per rivelare questi meccanismi.
Hanno identificato una maggiore attività in vari geni, inclusi quelli coinvolti nella produzione di collagene – la proteina fibrosa presente nella pelle e in altri tessuti connettivi – e l’insulina, l’ormone che regola i livelli di zucchero nel sangue.
Stimolare la Crescita dei Capelli
Inibendo l’attività di specifici geni in diverse fasi dello sviluppo dell’organoide, gli scienziati sono riusciti a chiarire il ruolo di questi geni nella transizione da una fase all’altra.
«La nostra indagine chiarisce un sistema di eventi molecolari e processi biofisici al centro del processo di auto-organizzazione durante la morfogenesi del tessuto», scrivono gli autori. «Le molecole chiave per la transizione morfologica multistadio sono state identificate e possono essere aggiunte o inibite per ripristinare il processo in stallo nelle cellule adulte».
Significativamente, Lei e il suo team hanno applicato queste nuove scoperte genetiche e molecolari agli organoidi creati dalle cellule della pelle adulta, nel tentativo di riavviare il processo di crescita dei capelli.
In maniera notevole, Lei e il suo team sono riusciti a stimolare con successo la crescita dei capelli in questi organoidi, che hanno prodotto il 40% di capelli in più rispetto agli organoidi derivati dai neonati.
«Normalmente, molte persone anziane non sviluppano bene i capelli, poiché le cellule adulte perdono gradualmente la loro capacità rigenerativa», spiega l’autore senior Prof. Cheng-Ming Chuong della Keck School of Medicine della USC. Tuttavia, le scoperte del suo team potrebbero cambiare questo scenario.
«Con le nostre nuove scoperte, siamo in grado di riprodurre cellule adulte di topo e, in futuro, questo lavoro potrebbe ispirare una strategia per stimolare la crescita dei capelli in pazienti con condizioni che vanno dall’alopecia alla calvizie».
Prof. Cheng-Ming Chuong
Nuove Scoperte e Ricerche del 2024
Recenti studi del 2024 hanno ulteriormente approfondito il ruolo delle cellule staminali nella rigenerazione dei capelli. Una ricerca ha dimostrato che l’uso di fattori di crescita specifici, in combinazione con le cellule staminali, può potenziare significativamente la crescita dei capelli anche in fasi avanzate di perdita. Gli scienziati hanno scoperto che l’applicazione topica di questi fattori può stimolare la proliferazione cellulare e migliorare l’angiogenesi, promuovendo un ambiente favorevole alla ricrescita dei capelli.
Inoltre, sono state condotte indagini su come le cellule staminali derivate da tessuti adiposi possano essere utilizzate come alternativa alle cellule staminali epidermiche. Questi approcci innovativi aprono la strada a terapie più efficaci e meno invasive per affrontare problemi di perdita di capelli.
Le prospettive future sembrano promettenti; l’integrazione di tecnologie avanzate come la bioprinting 3D potrebbe rivoluzionare la creazione di tessuti piliferi, rendendo possibile la produzione di capelli artificiali personalizzati. Questo potrebbe rappresentare una svolta significativa nella lotta contro la calvizie e l’alopecia, offrendo nuove speranze a milioni di persone nel mondo.
