Uma equipe de pesquisadores da Universidade do Sul da Califórnia, em Los Angeles, conseguiu desenvolver o cabelo a partir de células-tronco, descobrindo os principais eventos moleculares envolvidos no crescimento do cabelo e estimulando-o em camundongos adultos.
A nova pesquisa – que foi publicada na revista – oferece uma explicação passo a passo do processo pelo qual o cabelo cresce. As descobertas abrem o caminho para a estimulação do crescimento capilar em pacientes com alopecia ou calvície masculina.
Uma equipe de pesquisadores se propôs a examinar como os folículos surgem da pele e como eles produzem o cabelo usando os chamados organoides, que são grupos de células-tronco cultivadas in vitro que podem se auto-organizar em uma estrutura semelhante a um órgão.
Eles usaram a estrutura tridimensional dos organoides para obter uma melhor compreensão de um determinado órgão, já que possuem propriedades similares ao órgão que ele imita – que, nesse caso, é a pele humana.
O primeiro autor do estudo é Mingxing Lei, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de células-tronco da University of Southern California (USC).
O processo de seis etapas do crescimento do cabelo
Lei e equipe usaram organoides da pele derivados de células de pele recém-nascidas e adultas. Especificamente, eles usaram células progenitoras, que são um tipo de célula que é mais diferenciada do que as células-tronco. Eles dissociaram estes da pele recém-nascida e adulta e depois os transplantaram para camundongos nus.
Os pesquisadores então tiraram imagens detalhadas de lapso de tempo das culturas 3-D para ver como as células se comportam e como ocorre o desenvolvimento dos cabelos.
Lei e seus colegas puderam ver que as células recém-nascidas formavam organoides parecidos com a pele em um processo de seis etapas que começava com as células progenitoras dissociadas (passo um), que logo se agregaram (passo dois).
Essas células agregadas então se transformavam em cistos polarizados (passo três), que então se transformavam nos chamados cistos coalescidos (passo quatro), que formavam a pele planar (passo cinco).
Na etapa final do processo, a pele formou folículos (passo seis), que foram transplantados para um rato. Aqui, eles produziam cabelos.
Em contraste, os pesquisadores descobriram que as células da pele progenitoras dissociadas de um camundongo adulto não ultrapassaram o estágio de agregação nem produziram qualquer tipo de pêlo.
Lei e seus colegas passaram a estudar os eventos moleculares e biofísicos que sustentaram esse processo de crescimento de seis etapas, explicando que os pesquisadores “usaram uma combinação de bioinformática e exames moleculares” para desvendar esses mecanismos.
Eles descobriram uma atividade aumentada em vários genes, incluindo aqueles envolvidos na produção de colágeno – a proteína fibrosa que pode ser encontrada na pele e em outros tecidos conectivos – e a insulina, que é o hormônio que regula os níveis de açúcar em nossa corrente sanguínea.
Estimulando o crescimento do cabelo
Ao inibir a atividade de certos genes em diferentes estágios no desenvolvimento do organoide, os cientistas foram capazes de elucidar seu papel na transição de uma fase para a seguinte.
“Nossa investigação elucida um relé de eventos moleculares e processos biofísicos no cerne do processo de auto-organização durante a morfogênese dos tecidos”, escrevem os autores. “Moléculas chave para a transição morfológica multicelular são identificadas e podem ser adicionadas ou inibidas para restaurar o processo parado em células adultas.”
De fato, Lei e seus colegas aplicaram esse conhecimento molecular e genético recém-adquirido a organoides criados a partir de células da pele adulta, na tentativa de impulsionar o processo de crescimento do cabelo.
Significativamente, Lei e equipe poderiam estimular com sucesso o crescimento do cabelo nesses organoides. Os organoides adultos conseguiram produzir 40% do cabelo tanto quanto os organoides derivados dos recém-nascidos.
“Normalmente, muitas pessoas que envelhecem não crescem bem, porque as células adultas perdem gradualmente sua capacidade de regeneração”, explica o autor sênior Prof. Cheng-Ming Chuong, da Escola de Medicina Keck da USC. No entanto, ele explica que as descobertas de sua equipe têm implicações que podem mudar isso.
“Com nossas novas descobertas, somos capazes de fazer com que células adultas de camundongos produzam pêlos novamente. No futuro, este trabalho pode inspirar uma estratégia para estimular o crescimento capilar em pacientes com condições que variam de alopecia a calvície”.
Prof. Cheng-Ming Chuong
