Autofagia cellulare contro la calvizie? L’autofagia è un processo fisiologico essenziale nelle cellule che risponde agli stimoli esterni e mantiene le funzioni cellulari e ci si chiede se regoli anche le funzioni delle cellule staminali dei follicoli.
In questo articolo illustriamo il più recente lavoro scientifico sull’autofagia in funzione anticalvizie in vista di un test con un preparato topico che stimola l’autofagia cellulare dei follicoli dei capelli. Questo test di due mesi di durata verrà condotto su una decina di volontari della community italiana anticalvizie che fa capo al forum Ieson di calvizie.net.
Lo studio
E’ stato appena pubblicato uno studio che riporta i cambiamenti nell’autofagia delle cellule staminali dei follicoli nelle diverse fasi del ciclo del follicolo pilifero. Sono stati anche esplorati gli effetti dell’autofagia sull’attivazione delle staminali e i potenziali meccanismi. L’autofagia delle staminali rimane bassa durante il telogen e l’anagen, mentre aumenta significativamente durante la transizione telogen-anagen. Questo suggerisce che l’autofagia può svolgere un ruolo cruciale nel promuovere l’attivazione delle staminali, dando così inizio al ciclo del follicolo pilifero.
Staminali dei capelli
Le cellule staminali adulte dei capelli hanno la capacità di rinnovarsi e differenziarsi in vari tipi di cellule. Durante l’anagen, le staminali si attivano e iniziano a proliferare e a differenziarsi per rifornire i componenti epidermici dei follicoli piliferi, come le cellule della matrice dei capelli. Durante il telogen, mantengono la quiescenza fino all’inizio del ciclo successivo del follicolo pilifero. Negli stati patologici, come la calvizie comune, un’alterata attivazione delle staminali si traduce in un anagen ridotto e in un telogen prolungato, causando la nota calvizie. Pertanto, la comprensione del meccanismo di regolazione dell’attivazione delle staminali è di grande importanza per il trattamento delle alopecie.
Il ciclo di vita del follicolo dei capelli.
Autofagia cellulare
L’autofagia cellulare mantiene l’omeostasi metabolica delle cellule e regola l’attivazione delle cellule staminali degradando macromolecole solubili e organelli denaturati nel citoplasma. L’autofagia nella cute dorsale dei topi rimane limitata durante il telogen e aumenta quando si entra nell’anagen. L’inibizione dell’autofagia fa sì che i follicoli piliferi entrino prima nel catagen. Questo evidenzia l’importanza dell’autofagia nell’avviare il normale ciclo del follicolo pilifero e la rigenerazione dei capelli in condizioni fisiologiche.
Il ruolo della matrice
Parodi et al. hanno dimostrato che le cellule della matrice del capello potrebbero potenzialmente servire come cellule obiettivo per la regolazione del ciclo del follicolo pilifero mediante l’autofagia. Tuttavia, a causa della rapida divisione e dell’apoptosi delle cellule della matrice del capello, esistono ancora limitazioni significative nel trattamento della calvizie attraverso la regolazione di queste cellule. Le staminali sono le cellule madri delle cellule della matrice del capello, nonché le cellule che rigenerano i follicoli piliferi e sono presenti nei follicoli per un lungo periodo.
Rapamicina
Per chiarire ulteriormente gli effetti regolatori dell’autofagia sull’attivazione delle staminali, sono stati utilizzati 3-MA e rapamicina per modulare farmacologicamente l’autofagia. I dati hanno mostrato che, in condizioni fisiologiche, l’inibizione dell’autofagia (con 3-MA) ostacola il ciclo del follicolo pilifero. Invece la stimolazione dell’autofagia (con rapamicina) attiva le staminali, ne promuove la proliferazione e incentiva la fase di crescita del follicolo pilifero.
Una rappresentazione fantasiosa del processo autofagico.
Sull’uomo
Nello studio sono stati inoltre utilizzati follicoli umani per indagare se gli effetti regolatori autofagici sull’attivazione delle staminali sul ciclo del follicolo pilifero siano presenti anche nell’uomo. Analogamente a quanto osservato sui topi, è stato scoperto l’autofagia promuove la proliferazione delle staminali umane e prolunga l’anagen dei follicoli. Inaspettatamente, è stato anche scoperto che l’induzione dell’autofagia ripristina le proprietà delle cellule staminali dei follicoli dei capelli.
E stato pertanto osservato che l’autofagia è efficace nell’attivare e ripristinare le proprietà delle cellule staminali e di alcune progenitrici delle stesse.
Metabolismo cellulare
Il metabolismo gioca un ruolo cruciale nelle funzioni autofagiche delle cellule staminali. Le ricerche attuali indicano che la glicolisi, il metabolismo dei lipidi e quello della glutammina possono influenzare l’attivazione delle staminali dei follicoli piliferi. Tuttavia, non è ancora chiaro se l’autofagia attivi le staminali regolando il metabolismo, o quale tipo specifico di metabolismo sia coinvolto.
Glicolisi
Per esplorare ulteriormente il meccanismo con cui l’autofagia regola l’attivazione delle staminali è stato sequenziato il trascrittoma. In questo modo si è scoperto che l’autofagia può essere associata alla glicolisi. Ulteriori esperimenti hanno confermato che l’autofagia può attivare la glicolisi delle staminali regolando l’espressione e l’attività della lattato deidrogenasi (Ldha) e promuovendo la produzione di lattato.
I topi trattati con rapamicina e quelli con l’inibitore (3-MA) dell’autofagia (dallo studio qui commentato)
Ruolo del lattato
Flores et al. hanno suggerito che le staminali utilizzano il metabolismo glicolitico più di altre cellule epidermiche della pelle. L’aumento della produzione di lattato sembra cruciale per l’attivazione delle staminali. Bloccando Ldha, è stato confermato l’effetto dell’aumento della glicolisi sull’attivazione delle staminali mediante l’autofagia e sull’inizio dell’anagen del follicolo pilifero. L’analisi dei dati del trascrittoma rivela che anche l’enzima glicolitico LDHAL6A può svolgere un ruolo nell’attivazione staminali mediante l’autofagia.
Limiti dello studio
Tuttavia, i meccanismi esatti con cui l’autofagia regola la glicolisi nelle staminali restano da esplorare. Inoltre, dato il coinvolgimento di cambiamenti metabolici e di riprogrammazione cellulare dello studio, è necessario indagare ulteriormente se l’autofagia nelle staminali e nella loro progenie includa altri tipi di autofagia, come l’autofagia mediante da chaperoni o la mitofagia.
Inoltre, poiché l’autofagia svolge un ruolo significativo nella prevenzione dell’invecchiamento e nella regolazione della funzione delle ghiandole sebacee, gli effetti dell’autofagia su altre cellule costitutive dei follicoli piliferi dovrebbero essere esplorati in futuro.
Conclusione
In conclusione, l’autofagia attiva le staminali e regola il ciclo del follicolo pilifero per promuovere la rigenerazione dei capelli aumentando l’espressione e l’attività di Ldha nelle staminali. Si ha un conseguente aumento della produzione di lattato e uno spostamento del metabolismo delle staminali verso la glicolisi. Inoltre, è stato dimostrato che gli interventi farmacologici mirati all’autofagia promuovono l’attivazione delle staminali e ripristinano le proprietà di cellule staminali di alcune cellule progenitrici. Questi risultati sottolineano che l’autofagia è un nuovo obiettivo per attivare le staminali e regolare il ciclo del follicolo pilifero nel trattamento della calvizie.
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