Cientistas descobrem como células capilares podem ajudar a cicatrizar a pele mais rápido

Então, o que as diz quando é hora de fazer essa mudança?

Um Sinal de Estresse que Altera o Comportamento Celular

A mesma equipe de pesquisa da Rockefeller identificou agora o sinal chave por trás dessa transformação. As células-tronco dos folículos pilosos respondem ao que é chamado de resposta integrada ao estresse (ISR) – um sistema de alerta celular que as ajuda a conservar energia e se concentrar nas tarefas de sobrevivência.

Na pele, essa resposta ao estresse está ligada ao aminoácido serina, um nutriente não essencial encontrado em alimentos comuns como carne, grãos e leite. Em seu estudo publicado na Cell Metabolism, os cientistas mostraram que, quando os níveis de serina caem, a ISR é ativada e a produção de cabelo diminui. Se a pele também estiver ferida, a ISR aumenta ainda mais, interrompendo completamente o crescimento do cabelo para que as células possam se concentrar na reparação do tecido danificado. Essa mudança nas prioridades ajuda a pele a cicatrizar mais rapidamente.

“A privação de serina aciona um ‘dial’ celular altamente sensível que ajusta o destino da célula – em direção à pele e afastando-se do cabelo,” explica o autor principal Jesse Novak, um estudante de MD-PhD no Programa MD-PhD Trinacional da Weill Cornell e ex-aluno de doutorado no laboratório de Elaine Fuchs da Rockefeller. “Nossas descobertas sugerem que podemos acelerar a cicatrização de feridas na pele manipulando os níveis de serina por meio da dieta ou medicamentos.”

Tecido adulto depende de células-tronco para manter o equilíbrio – substituindo células que morrem e reparando tecidos quando estão danificados. No entanto, os cientistas ainda sabem pouco sobre como essas células gerenciam sua energia e nutrientes durante diferentes tarefas. Novak e sua equipe queriam entender os fatores metabólicos que mantêm as células-tronco funcionando normalmente e o que muda quando elas devem mudar de marcha para curar uma ferida.

“A maioria das feridas na pele que recebemos é causada por abrasões, que destroem a parte superior da pele,” diz Novak. “Essa área abriga um reservatório de células-tronco que normalmente assume o controle na reparação de feridas. Mas quando essas células são destruídas, isso força as células-tronco dos folículos pilosos a liderar o reparo,” afirma Novak. “Sabendo disso, pensamos que acompanhar essas células da pele durante a cicatrização de feridas se apresentava como um excelente modelo para testar se e como os metabólitos estão regulando esse processo de forma geral.”

Papel da Serina Além do Cabelo e da Pele

Pesquisas anteriores do laboratório de Fuchs mostraram que as células-tronco da pele precoces podem se tornar dependentes da serina circulante e que limitar a serina na dieta ajuda a impedir que essas células se tornem cancerosas. Essas descobertas destacaram a poderosa influência da serina no comportamento celular e até mesmo inspiraram estudos testando dietas isentas de serina como tratamentos para o câncer.

No entanto, ainda era incerto como a redução de serina poderia afetar os tecidos saudáveis. Para explorar isso, Novak focou no papel da serina na atividade normal das células-tronco e como sua ausência poderia remodelar a regeneração.

Os pesquisadores testaram como as células-tronco dos folículos pilosos respondem ao estresse metabólico. Eles privaram os camundongos de serina dietética ou utilizaram métodos genéticos para bloquear a produção própria das células. Em ambos os casos, os resultados mostraram que a serina se comunica diretamente com a ISR – um sistema que monitora quando as condições do tecido saem do equilíbrio.

Quando os níveis de serina estavam baixos, o crescimento do cabelo diminuía porque este requer uma quantidade significativa de energia. Quando ocorriam feridas, a ISR se ativava ainda mais, priorizando a cura em detrimento da regeneração capilar. Em outras palavras, quando o estresse aumenta, os mecanismos de reparo da pele se tornam prioritários.

“Ninguém gosta de perder cabelo, mas quando se trata de sobrevivência em tempos estressantes, reparar o epitélio é mais importante,” diz Fuchs. “Uma área de cabelo em falta não representa uma ameaça a um animal, mas uma ferida não cicatrizada sim.”

O Aumento de Serina Pode Impulsionar o Crescimento do Cabelo?

Uma vez que a equipe confirmou que baixos níveis de serina afetam o comportamento das células-tronco, eles se perguntaram sobre o oposto – poderia aumentar os níveis de serina promover o crescimento do cabelo? A resposta parece ser não. O corpo mantém um controle rigoroso sobre os níveis de serina, e mesmo quando os camundongos receberam seis vezes mais serina dietética do que o habitual, os níveis aumentaram apenas cerca de 50%.

“No entanto, vimos que se impedíssemos uma célula-tronco de produzir sua própria serina e reabastecêssemos suas perdas por meio de uma dieta rica em serina, conseguimos resgatar parcialmente a regeneração capilar,” acrescenta Novak.

Em seguida, os pesquisadores planejam investigar se a cicatrização de feridas pode ser melhorada pela redução da ingestão de serina ou pelo uso de medicamentos que influenciem os níveis de serina ou a via ISR. Eles também pretendem testar outros aminoácidos para verificar se algum deles tem efeitos semelhantes.

“No geral, a capacidade das células-tronco de tomar decisões sobre seu destino com base nos níveis de estresse que experimentam provavelmente terá amplas implicações sobre como os tecidos otimizam suas capacidades regenerativas em tempos em que os recursos são escassos,” diz Fuchs.