A study of primary culture and stem cell identification staining of human dermal papilla cells

En lo profundo de la piel, donde las raíces de los folículos pilosos se asientan, se encuentra un diminuto grupo de células conocido como la papila dérmica. Estas células actúan como el centro de mando para el crecimiento del cabello, enviando señales que le indican al folículo cuándo empezar a cultivar una nueva hebra y cuándo descansar. Más allá de simplemente gestionar el ciclo del cabello, estas células poseen una cualidad especial: se comportan como células madre, la materia prima del cuerpo capaz de transformarse en muchos tipos diferentes de tejido. Debido a esta capacidad única, los científicos han estado ansiosos por cultivarlas en un entorno de laboratorio durante mucho tiempo. Si los investigadores logran aislar y multiplicar estas células con éxito, podrían desbloquear nuevas formas de tratar la pérdida de cabello o reparar la piel dañada. Sin embargo, extraer estas células de la piel sin dañarlas ha sido tradicionalmente un proceso lento y difícil, que a menudo requiere un delicado corte manual que conlleva riesgos de contaminación y produce muy pocas células.

Un equipo de investigadores en China se propuso mejorar este proceso. Desarrollaron un nuevo método para extraer estas células de la papila dérmica de tejido del cuero cabelludo humano y luego observaron de cerca cómo se comportaban las células una vez que crecían en una placa. El equipo comenzó con pequeños trozos de piel que contenían folículos pilosos, los cuales habían obtenido de seis donantes diferentes con su permiso. En lugar de intentar recortar estas diminutas células a mano, utilizaron una enzima específica, un tipo de proteína que actúa como un solvente biológico, para aflojar suavemente el tejido. Colocaron los trozos de piel en una solución que contenía esta enzima durante dos horas, permitiendo que el tejido se ablandara. Para asegurar que los folículos pilosos se separaran completamente de la grasa y la piel circundantes, agitaron suavemente la mezcla durante cinco minutos. Este paso fue crucial; ayudó a liberar las papilas dérmicas del resto del tejido sin dañarlas.

Una vez que el tejido estaba suelto, los investigadores utilizaron una máquina para hacer girar la mezcla a alta velocidad, provocando que los folículos pilosos y las papilas, más pesados, se asentaran en el fondo del tubo mientras que la grasa y los desechos más ligeros flotaban hacia arriba. Repitieron este proceso de lavado y centrifugado para limpiar la muestra minuciosamente. Bajo un microscopio, los investigadores podían ver las papilas dérmicas como pequeñas estructuras con forma de pera u ovaladas. Las seleccionaron cuidadosamente con pinzas finas y las colocaron en una placa de cultivo. Para ayudar a que las células crecieran, añadieron un líquido rico en nutrientes que contenía factores de crecimiento específicos, incluyendo sustancias que fomentan la división celular y mantienen la juventud de las células. Luego monitorearon la placa durante veintisiete días, observando cómo las células se movían y se multiplicaban.

Los resultados demostraron que el nuevo método funcionaba bien. A los pocos días de colocar las papilas en la placa, las células comenzaron a migrar hacia el exterior desde el grupo central. Estas células crecieron en un patrón radial, extendiéndose como los radios de una rueda. Las células más cercanas a la papila original eran pequeñas y estaban agrupadas estrechamente, mientras que las que estaban más lejos se estiraban hasta adoptar formas alargadas y fusiformes. A lo largo del mes, el grupo central se aplanó, pasando de una forma tridimensional a una capa bidimensional; sin embargo, la papila original permaneció visible y distinta incluso en el vigésimo séptimo día. Este crecimiento constante sugería que las células estaban sanas y activas.

Para confirmar que estas células en crecimiento eran, de hecho, las células madre que esperaban encontrar, los investigadores utilizaron varias técnicas de tinción diferentes, que son como resaltadores químicos que hacen que características celulares específicas brillen o cambien de color. Primero buscaron la fosfatasa alcalina, una enzima que suele encontrarse en células madre activas. Encontraron que las células que brillaban con este marcador estaban agrupadas estrechamente alrededor del centro donde se encontraba la papila, con muy pocas apareciendo en los bordes. Utilizaron un segundo método, un tinte fluorescente especial que se dirige a las células madre vivas, y observaron un patrón similar: las células brillantes estaban concentradas en el medio, con solo algunas dispersas cerca de la periferia. Esta consistencia entre las dos pruebas diferentes dio a los investigadores una fuerte evidencia de que las células madre estaban presentes y prosperando en el centro del cultivo.

El equipo también buscó otros dos marcadores. Uno era una proteína llamada Sox2, la cual es esencial para mantener a las células madre en su estado bruto y no diferenciado. Cuando buscaron esta proteína, la vieron brillar dentro de los núcleos de las células, confirmando que las células conservaban sus propiedades de células madre. El marcador final que probaron fue la versican, una proteína estructural involuccida en el crecimiento del cabello. Curiosamente, las células que brillaban para la versican se encontraron principalmente en los bordes exteriores del grupo en crecimiento, en lugar de en el centro. Esto sugiere que, si bien el núcleo del cultivo contenía las células madre más potentes, las células en el exterior se estaban madurando y asumiendo diferentes roles a medida que se extendían.

El estudio concluye que esta técnica de aislamiento mejorada es una forma eficaz de obtener una gran cantidad de células de la papila dérmica saludables que mantienen sus capacidades de células madre. Al combinar una digestión enzimática suave con un paso de agitación específico, los investigadores pudieron separar las células de manera más eficiente que antes. El hecho de que estas células crecieran bien y mostraran múltiples signos de ser células madre confirma que la papila dérmica es, de hecho, una fuente rica de estas poderosas células. Este hallazgo proporciona una base sólida para trabajos futuros, ofreciendo una forma confiable de reunir las células necesarias para estudiar cómo crece el cabello y, potencialmente, para desarrollar nuevos tratamientos para afecciones de la piel y el cabello.