Ossidazione e passaggio al catagen

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PLoS One. 14 Luglio 2015

Il FOXP1 regola la proliferazione delle cellule staminali del follicolo pilifero in risposta allo stress ossidativo durante il cliclo del capello.

Zhao J 1, Li H 1, Zhou R 1, Ma G1, Dekker JD 2, Tucker HO 2, Yao Z 1, Guo X 1.

1 Istituti Bio-X, Laboratorio Chiave per la Genetica dei Disturbi dello Sviluppo e Neuropsichiatrici (Ministero dell’Educazione), Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, 200240, China.
2 Istituto per la Biologia Cellulare e Molecolare, Università del Texas, sede di Austin, Texas, USA

Sintesi

Le cellule staminali del follicolo dei capelli (HFSC) residenti nel bulge (rigonfiamento) del follicolo generano ciclicamente la guaina esterna della radice (ORS) con proliferazione lineare nell’ambito di cicli limitati durante le fasi anagen. Tuttavia, i meccanismi che controllano il ritmo della proliferazione delle HFSC rimangono poco chiari.

Qui abbiamo scoperto che FOXP1, un fattore di trascrizione, viene trasferito in modo dinamico dal nucleo al citoplasma delle HFSC nelle transizioni da fase anagen a catagen in contemporanea con l’aumento dello stress ossidativo. Le analisi con lo spettrometro di massa hanno rivelato che la fosforilazione dell’S486 della proteina FOXP1 risponde allo stress ossidativo e influenza la sua traslocazione dal nucleo al citoplasma.

La proteina antiossidante tioredossina

La tioredossina (TRX1) è la proteina antiossidante presente anche nel citoplasama delle cellule staminali dei follicoli che viene inattivata da FOXP1 permettendo il prevalere dell’ossidazione e il termine della proliferazione delle staminali stesse che porta al passaggio dalla fase di crescita del capello (anagen) alla fase di regressione (catagen). L’ossidazione può essere contrastata con l’N-acetilcisteina (NAC).

La carenza di FOXP1 nei follicoli piliferi porta a compromettere l’accrescimento delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) e all’incremento della proliferazione delle HFSC. Inoltre, il trattamento con N-acetilcisteina NAC ha allungato notevolmente la durata dell’anagen e la proliferazione delle HFSC in una situazione di carenza del FOXP1.

A livello molecolare il FOXP1 aumenta i livelli di ROS attraverso la soppressione della funzione riduttiva mediata dalla proteina antiossidante tioredossina (TRX1) e da ciò ne consegue l’arresto del ciclo cellulare con la modulazione dell’attività del percorso p19 / p53. I nostri risultati identificano un nuovo ruolo del FOXP1 nel controllo della proliferazione cellulare delle HFSC con una localizzazione dinamica all’interno delle cellule in risposta allo stress ossidativo durante il ciclo del capello.

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