Un mecanismo clave en el desarrollo de la piel mejora los injertos

Investigadores de la Universidad Colorado Boulder han hallado un mecanismo clave por el cual la piel comienza a desarrollarse en embriones, un descubrimiento que arroja luz sobre las raíces genéticas de defectos congénitos como el paladar hendido. Además, allanan el camino hacia el desarrollo de injertos de piel más funcionales para las víctimas de quemaduras.

"Este estudio mapea cómo comienza el desarrollo de la piel desde las primeras etapas", dijo Rui Yi, autor principal de este artículo publicado en la revista Developmental Cell.

Miles de personas se someten a injertos de piel cada año para reparar quemaduras, defectos de nacimiento o heridas. Los avances médicos, incluido el avance en terapias con células madre, que utiliza las propias células de la piel del paciente para hacer crecer la piel, han mejorado los trasplantes de piel.

Pero la piel de reemplazo a menudo carece de características importantes como folículos capilares, glándulas sudoríparas o terminaciones nerviosas. "La piel es un sistema increíblemente complejo y la regeneración que estamos haciendo ahora ni siquiera está cerca de duplicarlo", ha explicado Yi, profesor asociado de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo. "El objetivo primordial es conseguir regenerar la piel y que sea completamente funcional, y para hacerlo, tenemos que saber lo que sucede al principio".

Herramientas genómicas

Para el estudio, Yi y el asociado postdoctoral Xiying Fan utilizaron herramientas genómicas de última generación y técnicas de secuenciación de ADN para observar lo que sucede dentro de las células progenitoras embrionarias de los ratones mientras se coordinan para formar la piel.

El estudio se centró en un factor de transcripción, un tipo de proteína que puede leer información genética del genoma, llamada p63, que se encuentra principalmente en las células de la piel.

Las personas con mutación del gen p63 a menudo tienen malformaciones en los dientes y la piel

Estudios previos han demostrado que los ratones que nacen sin p63 no tienen piel y poseen extremidades malformadas. Las personas con mutaciones en el gen p63 a menudo tienen labio leporino u otras malformaciones de los dientes y la piel. En adultos, la pérdida de la función p63 se asocia con el cáncer metastásico. "Hace mucho tiempo que sabemos que este factor de transcripción es probablemente el más importante para el desarrollo de la piel. Lo que no sabemos es qué hace", dijo Yi.

Utilizando etiquetas fluorescentes que iluminaron las células donde estaba presente el p63, y la secuenciación del ARN para examinar patrones de expresión génica, los investigadores examinaron las células del día nueve al 13 de una gestación de ratón de 19 días, el momento en que se cree que se forma la piel.

El p63 activa 520 genes

Descubrieron que p63 era responsable de activar al menos 520 genes e iniciar numerosas vías de señalización críticas, incluida la vía 'Wnt' (responsable de la formación del folículo piloso), la vía 'Eda' (crítica para la formación del folículo piloso, glándulas sudoríparas y dientes) y la vía 'Notch' (responsable de provocar que las células madre se diferencien en la epidermis).

También descubrieron que este proceso se inició antes de lo que se creía anteriormente y afectó a miles de regiones del genoma que rigen la formación de la piel y las extremidades. "Nuestro estudio proporciona información sobre el papel crítico del p63 en el inicio del desarrollo de la piel y revela una base molecular para explicar cómo las mutaciones de p63 en humanos pueden causar tantas enfermedades de la piel", dijo Yi.

Además, Yi ha enfatizado que el estudio se ha realizado en ratones, por lo que se necesitan más estudios con células humanas. Pero, si se replican, los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a desarrollar nuevas pruebas y tratamientos prenatales para los defectos congénitos relacionados con la piel.

La investigación también podría informar sobre el desarrollo de métodos para lograr que las células adultas se comporten de forma más parecida a las embrionarias y generen una piel completamente funcional. "En lugar de injertar un pedazo de piel para cubrir el cuerpo, podría regenerarlo como si se estuviera desarrollando por primera vez", ha añadido.