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A lo largo de la vida, nuestras células están constantemente expuestas a factores ambientales e internos que pueden dañar el ADN. Si bien se sabe que este daño al ADN contribuye tanto al envejecimiento como al cáncer, la conexión precisa, en particular cómo las células madre dañadas influyen en la salud tisular a largo plazo, ha permanecido incierta.

Las células madre melanocíticas (McSC) son células madre residentes en los tejidos que sirven como fuente de melanocitos maduros, las células productoras de pigmento responsables de la coloración del cabello y la piel. En los mamíferos, estas células madre residen en la región protuberante-subprotuberante de los folículos pilosos como melanoblastos inmaduros, manteniendo la pigmentación mediante regeneración cíclica.

Anteriormente

Hace tres años, un estudio de Nature vinculó las células madre atrapadas con el encanecimiento del cabello. Ertas células madre tienen una capacidad única para moverse entre los compartimentos de crecimiento de los folículos pilosos, pero se quedan estancadas a medida que las personas envejecen y pierden su capacidad de madurar y mantener el color del cabello.

Dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, el trabajo se centró en células de la piel de ratones y también en humanos, llamadas células madre melanocitos o McSC. El color del cabello depende de si los grupos de McSC no funcionales, pero en constante multiplicación, dentro de los folículos pilosos reciben la señal para convertirse en células maduras que producen los pigmentos proteicos responsables del color.

El ensayo demostró que las McSC son notablemente plásticas. Esto significa que, durante el crecimiento normal del cabello, estas células se mueven continuamente en el eje de maduración a medida que transitan entre los compartimentos del folículo piloso en desarrollo. Es dentro de estos compartimentos donde las McSC se exponen a diferentes niveles de señales proteicas que influyen en la maduración.

Los investigadores descubrieron que, a medida que el cabello envejece, se cae y vuelve a crecer repetidamente, un número cada vez mayor de McSC se atascan en el compartimento de células madre, llamado protuberancia del folículo piloso. Permanecen allí, no maduran hasta el estado de amplificación de tránsito ni regresan a su ubicación original en el compartimento germinal, donde las proteínas WNT las habrían estimulado a regenerarse en células pigmentarias.

Canas y cáncer 

Ahora, una nueva investigación, publicada en Nature Cell Biology y dirigida por la profesora Emi Nishimura y el profesor adjunto Yasuaki Mohri de la Universidad de Tokio, utilizó el rastreo de linaje in vivo a largo plazo y el perfil de expresión génica en ratones para investigar cómo las McSC responden a diferentes tipos de daño del ADN. El equipo identificó una respuesta específica a las roturas de la doble cadena del ADN: la diferenciación acoplada a la senescencia (senodiferenciación), un proceso en el que las McSC se diferencian irreversiblemente y luego se pierden, lo que provoca el encanecimiento del cabello. Este proceso está impulsado por la activación de la vía p53-p21. 

Por el contrario, al exponerse a ciertos carcinógenos, como el 7,12-dimetilbenz(a)antraceno o la luz ultravioleta B, las McSC evaden este programa de diferenciación protectora, incluso en presencia de daño en el ADN. En cambio, conservan su capacidad de autorrenovación y se expanden clonalmente, un proceso respaldado por el ligando KIT secretado tanto desde el nicho local como dentro de la epidermis. Esta señal derivada del nicho suprime la senodiferenciación, lo que predispone a las McSC a un destino tumoral.

En declaraciones a este periódico, Yasuaki Mohri documenta: "Anteriormente informamos en la revista Cell que la eliminación de células madre con daño en el ADN causa el encanecimiento del cabello, y planteamos la hipótesis de que este fenómeno constituye un mecanismo de protección contra el cáncer. En el presente estudio, realizamos investigaciones detalladas sobre los efectos del estrés que agota las células madre frente al estrés cancerígeno en la piel.Gracias a estas investigaciones, hemos logrado demostrar experimentalmente la relación antagónica entre el encanecimiento del cabello y el melanoma. Nos complace enormemente haber verificado el mecanismo de protección de las células madre contra el cáncer".

Su compñaero Nishimura afirma; "Estos hallazgos revelan que una misma población de células madre puede seguir destinos antagónicos (agotamiento o expansión) según el tipo de estrés y las señales microambientales·. Y añade: "Esto replantea el encanecimiento y el melanoma no como eventos inconexos, sino como resultados divergentes de las respuestas de las células madre al estrés".

Es importante destacar que este estudio no sugiere que el encanecimiento prevenga el cáncer, sino que la senodiferenciación representa una vía protectora inducida por el estrés que elimina células potencialmente dañinas. Por el contrario, cuando se ignora este mecanismo, la persistencia de células madre de McSC dañadas puede predisponer a la melanomagénesis.

Al identificar los circuitos moleculares que gobiernan esta bifurcación del destino, el estudio proporciona un marco conceptual que vincula el envejecimiento de los tejidos y el cáncer, y destaca el papel beneficioso de eliminar células madre potencialmente dañinas a través de la "senólisis" natural, lo que da como resultado un fenotipo que protege contra el cáncer.

La calvice no da protección

Nos aclara el investigador Mohri: "Encontramos las diferencias en los mecanismos celulares que determinan el destino a nivel de las células madre cancerosas señalizadas en respuesta a diversos tipos de estrés. El hallazgo más significativo de nuestro estudio es la demostración experimental de una relación antagónica entre el envejecimiento y el cáncer a nivel molecular y celular. Por lo tanto, las personas con calvicie carecen de esta protección. El folículo piloso no destruye directamente las células cancerosas. En cambio, las células madre cancerosas propensas a desarrollar cáncer se eliminan del folículo para prevenir el cáncer. Basándose en este principio, la ausencia de células madre cancerosas en la piel sin pelo disminuye el riesgo de melanomagénesis".

Apunta además que " una consideración más importante es que las zonas sin pelo del cuero cabelludo están más expuestas directamente a la radiación UVB, un factor de riesgo de melanoma, lo que probablemente aumenta el riesgo de que el melanoma se origine a partir de melanocitos existentes.

Advertencia 

"Nuestro estudio sirve como advertencia crítica: la activación descuidada de las células madre es arriesgada. Es importante tener cuidado con el uso de productos o tratamientos no verificados que afirman "estimular" o "activar" el cuero cabelludo. La aplicación de agentes de seguridad incierta o la inyección de factores de crecimiento mediante mesoterapia sin validación científica pueden alterar el equilibrio natural de la regulación de las células madre y causar efectos secundarios no deseados"

"Las futuras investigaciones antienvejecimiento deben centrarse no solo en inducir la regeneración, sino también en el desarrollo de estrategias que mantengan de forma segura la integridad de las células madre y la vigilancia protectora sin comprometer la defensa contra el cáncer. Nosotros actualmente estamos realizando análisis adicionales sobre la bifurcación del destino entre la depleción de células madre (encanecimiento) y la expansión de células madre (melanoma). Ya hemos obtenido información aún más fascinante, así que estén atentos a nuestro próximo informe"