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SALUD. La verdadera razón sobre cómo se produce la "piel de gallina"

Piel de gallina, foto conceptual. Fuente: © Tunatura / stock.adobe.com
Hasta ahora, los científicos no estaban completamente seguros de por qué se nos pone la piel de gallina. Creían que probablemente era un mecanismo de supervivencia heredado de nuestros antepasados. En algún lugar del linaje humano, una vez estuvimos cubiertos con un cabello mucho más grueso y más largo que ahora. En contacto con el frío, los primeros humanos erizaban sus cabellos y se separaban ligeramente. Esto atraparía una pequeña cantidad de aire cerca de la piel, creando efectivamente una capa de aislamiento. 

La piel de gallina puede proteger del frío a los animales con piel gruesa, pero, en la actualidad, los humanos no parecemos beneficiarnos mucho de esta reacción. Todo eso tiene mucho sentido, pero ¿por qué se nos pone la piel de gallina también cuando experimentamos algo placentero, como el sonido de una música hermosa,  y, ¿por qué se ha preservado durante la evolución humana todo este tiempo?. 

Los investigadores han descubierto que las células que causan la piel de gallina también son importantes para regular las células madre que regeneran el cabello. En la piel, el músculo que se contrae para crear piel de gallina es necesario para unir la conexión del nervio simpático con las células madre del folículo piloso. El nervio simpático reacciona al frío al contraer el músculo y causar piel de gallina a corto plazo, y al impulsar la activación de las células madre y el crecimiento de cabello nuevo a largo plazo.


Los mismos tipos de células que causan la piel de gallina son responsables de controlar el crecimiento del cabello.


Publicado en la revista Cell , estos hallazgos en ratones brindan a los investigadores una mejor comprensión de cómo interactúan los diferentes tipos de células para vincular la actividad de las células madre con los cambios en el entorno exterior. La piel es un sistema fascinante: tiene múltiples células madre rodeadas de diversos tipos de células y se encuentra en la interfaz entre nuestro cuerpo y el mundo exterior. Por lo tanto, sus células madre podrían responder a una gran variedad de estímulos. 
En este estudio, los investigadores han descubierto un nicho interesante de dos componentes que no solo regula las células madre en estado estacionario, sino que también modula el comportamiento de las células madre de acuerdo con los cambios de temperatura exterior.

Un sistema para regular el crecimiento del cabello
Muchos órganos están formados por tres tipos de tejido: epitelio, mesénquima y nervio. En la piel, estos tres linajes están organizados en un arreglo especial. El nervio simpático, parte de nuestro sistema nervioso que controla la homeostasis del cuerpo y nuestras respuestas a los estímulos externos, se conecta con un pequeño músculo liso en el mesénquimaEste músculo liso a su vez se conecta a las células madre del folículo piloso, un tipo de célula madre epitelial crítica para regenerar el folículo piloso y reparar heridas.
La conexión entre el nervio simpático y el músculo es bien conocida, ya que son la base celular detrás de la piel de gallina: el frío provoca que las neuronas simpáticas envíen una señal nerviosa, y el músculo reacciona al contraerse y hacer que el cabello se ponga de punta. Sin embargo, al examinar la piel con una resolución extremadamente alta mediante microscopía electrónica, los investigadores descubrieron que el nervio simpático no solo se asociaba con el músculo, sino que también formaba una conexión directa con las células madre del folículo piloso. De hecho, las fibras nerviosas envuelven las células madre del folículo piloso como una cinta.
Es una respuesta de dos capas: la piel de gallina es una forma rápida de proporcionar algún tipo de alivio a corto plazo. Pero cuando el frío perdura, esto se convierte en un buen mecanismo para que las células madre sepan que tal vez es hora de regenerar el nuevo pelaje
Esto ha permitido ver a nivel de ultraestructura cómo interactúan el nervio y las células madre. Las neuronas tienden a regular las células excitables, como otras neuronas o músculos con sinapsis. Pero la sorpresa vino al descubrir que forman estructuras similares a las sinapsis con células madre epiteliales, que no es un objetivo muy típico para las neuronas.
Luego, los investigadores confirmaron que el nervio de hecho se dirigió a las células madre. El sistema nervioso simpático 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 mantenía a las células madre en un estado preparado para la regeneración. Bajo frío prolongado, el nervio se activó a un nivel mucho más alto y se liberaron más neurotransmisores, lo que provocó que las células madre se activen rápidamente, regeneren el folículo piloso y desarrollen nuevo cabello.
Los investigadores también investigaron qué mantenía las conexiones nerviosas con las células madre del folículo piloso. Cuando retiraron el músculo conectado al folículo piloso, el nervio simpático se retrajo y se perdió la conexión nerviosa con las células madre del folículo piloso, lo que demuestra que el músculo era un soporte estructural necesario para unir el nervio simpático al folículo piloso.


Cómo se desarrolla el sistema
Además de estudiar el folículo piloso en su estado completamente formado, los investigadores se centraron en ver cómo se desarrolla inicialmente el sistema: cómo los músculos y los nervios alcanzan el folículo piloso en primer lugar.
Descubrieron que la señal proviene del propio folículo piloso en desarrollo. Secreta una proteína que regula la formación del músculo liso, que luego atrae el nervio simpático. Luego, en el adulto, la interacción gira, con el nervio y el músculo juntos, regulando las células madre del folículo piloso para regenerar el nuevo folículo piloso. Así se cierra todo el círculo: el folículo piloso en desarrollo está estableciendo su propio nicho.
El folículo piloso instruye la formación de la unidad nerviosa simpática APM a través de SHH. APM mantiene la inervación simpática a los HFSC. El nervio simpático activa los HFSC a través de contactos similares a sinapsis y noradrenalina. El frío estimula no solo la piel de gallina sino también el crecimiento del cabello (APM: músculo retractor pili ; HFSC: células madre del folículo piloso ; SHH: Sonic Hedgehog).

Respondiendo al medio ambiente
Con estos experimentos, los investigadores identificaron un sistema de dos componentes que regula las células madre del folículo pilosoEl nervio es el componente de señalización que activa las células madre a través de neurotransmisores, mientras que el músculo es el componente estructural que permite que las fibras nerviosas se conecten directamente con las células madre del folículo piloso.
Puede regular las células madre del folículo piloso de muchas maneras diferentes, y son modelos extraordinarios para estudiar la regeneración de tejidos. Esta reacción particular es útil para acoplar la regeneración de tejidos con los cambios en el mundo exterior, tales como la temperatura. Es una respuesta de dos capas: la piel de gallina es una forma rápida de proporcionar algún tipo de alivio a corto plazo. Pero cuando el frío perdura, esto se convierte en un buen mecanismo para que las células madre sepan que tal vez es hora de regenerar el nuevo pelaje.
En el futuro, los investigadores explorarán más a fondo cómo el entorno externo podría influir en las células madre de la piel, tanto en homeostasis como en situaciones de reparación como la curación de heridas. Vivimos en un entorno en constante cambio. Dado que la piel siempre está en contacto con el mundo exterior, nos da la oportunidad de estudiar qué mecanismos utilizan las células madre en nuestro cuerpo para integrar la producción de tejidos con las demandas cambiantes, lo cual es esencial para que los organismos puedan prosperar en este mundo dinámico.
Fuente: Yulia Shwartz, et al. Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem CellsCell, 2020; DOI: 10.1016/j.cell.2020.06.031

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