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

Profundamente dentro da pele, onde os folículos capilares criam raízes, encontra-se um pequeno aglomerado de células conhecido como papila dérmica. Essas células atuam como o centro de comando para o crescimento do cabelo, enviando sinais que dizem ao folículo quando começar a crescer um novo fio e quando descansar. Além de simplesmente gerenciar o ciclo capilar, essas células possuem uma qualidade especial: elas se comportam como células-tronco, a matéria-prima do corpo capaz de se transformar em muitos tipos diferentes de tecido. Devido a essa habilidade única, cientistas há muito desejam cultivá-las em um ambiente de laboratório. Se os pesquisadores conseguirem isolar e multiplicar essas células com sucesso, poderão desbloquear novas formas de tratar a perda de cabelo ou reparar a pele danificada. No entanto, retirar essas células da pele sem danificá-las tem sido tradicionalmente um processo lento e difícil, muitas vezes exigindo um corte manual delicado que acarreta risco de contaminação e produz pouquíssimas células.

Uma equipe de pesquisadores na China partiu para melhorar esse processo. Eles desenvolveram um novo método para extrair essas células da papila dérmica de tecido do couro cabeludo humano e depois observaram de perto como as células se comportavam enquanto cresciam em uma placa de cultura. A equipe começou com pequenos pedaços de pele contendo folículos capilares, que foram obtidos de seis doadores diferentes com permissão. Em vez de tentar cortar essas células minúsculas à mão, eles usaram uma enzima específica, um tipo de proteína que atua como um solvente biológico, para afrouxar suavemente o tecido. Eles colocaram os pedaços de pele em uma solução contendo essa enzima por duas horas, permitindo que o tecido amolecesse. Para garantir que os folículos capilares se separassem completamente da gordura e da pele circundantes, eles agitaram suavemente a mistura por cinco minutos. Este passo foi crucial; ajudou a libertar as papilas dérmicas do restante do tecido sem prejudicá-las.

Assim que o tecido estava frouxo, os pesquisadores usaram uma máquina para girar a mistura em alta velocidade, fazendo com que os folículos capilares e as papilas mais pesados se depositassem no fundo do tubo, enquanto a gordura e os detritos mais leves flutuavam para longe. Eles repetiram esse processo de lavagem e centrifugação para limpar bem a amostra. Sob um microscópio, os pesquisadores podiam ver as papilas dérmicas como estruturas pequenas, em forma de pera ou ovais. Eles as selecionaram cuidadosamente com pinças finas e as colocaram em uma placa de cultura. Para ajudar as células a crescerem, adicionaram um líquido rico em nutrientes contendo fatores de crescimento específicos, incluindo substâncias que incentivam as células a se dividir e permanecerem jovens. Eles então monitoraram a placa por vinte e sete dias, observando como as células se moviam e se multiplicavam.

Os resultados mostraram que o novo método funcionou bem. Em poucos dias após colocarem as papilas na placa, as células começaram a migrar para fora do aglomerado central. Essas células cresceram em um padrão radial, espalhando-se como raios de uma roda. As células mais próximas da papila original eram pequenas e compactadas, enquanto as mais distantes se alongavam em formas de fusos. Ao longo do mês, o aglomerado central achatou-se de uma forma tridimensional para uma camada bidimensional, porém a papila original permaneceu visível e distinta mesmo no vigésimo sétimo dia. Esse crescimento constante sugeria que as células estavam saudáveis e ativas.

Para confirmar que essas células em crescimento eram de fato as células-tronco que esperavam encontrar, os pesquisadores utilizaram diversas técnicas de coloração, que são como marca-textos químicos que fazem características específicas das células brilharem ou mudar de cor. Primeiro, procuraram pela fosfatase alcalina, uma enzima frequentemente encontrada em células-tronco ativas. Eles descobriram que as células que brilhavam com este marcador estavam agrupadas densamente ao redor do centro onde a papila se situava, com muito poucas aparecendo nas bordas. Utilizaram um segundo método, um corante fluorescente especial que visa células-tronco vivas, e viram um padrão semelhante: as células brilhantes estavam concentradas no meio, com apenas algumas espalhadas perto da periferia. Essa consistência entre os dois testes diferentes deu aos pesquisadores evidências fortes de que as células-tronco estavam presentes e prosperando no centro da cultura.

A equipe também verificou outros dois marcadores. Um era uma proteína chamada Sox2, que é essencial para manter as células-tronco em seu estado bruto e não diferenciado. Quando procuraram por esta proteína, viram-na brilhando dentro dos núcleos das células, confirmando que as células mantinham suas propriedades semelhantes às de células-tronco. O marcador final testado foi a versican, uma proteína estrutural envolvida no crescimento capilar. Curiosamente, as células que brilhavam para a versican foram encontradas principalmente nas bordas externas do aglomerado em crescimento, e não no centro. Isso sugere que, embora o núcleo da cultura detivesse as células-tronco mais potentes, as células na parte externa estavam amadurecendo e assumindo diferentes funções à medida que se espalhavam.

O estudo conclui que esta técnica de isolamento aprimorada é uma forma eficaz de obter um grande número de células da papila dérmica saudáveis que mantêm suas capacidades de células-tronco. Ao combinar uma digestão enzimática suave com uma etapa de agitação específica, os pesquisadores foram capazes de separar as células de forma mais eficiente do que antes. O fato de essas células terem crescido bem e mostrado múltiplos sinais de serem células-tronco confirma que a papila dérmica é, de fato, uma fonte rica dessas células poderosas. Esta descoberta fornece uma base sólida para trabalhos futuros, oferecendo uma maneira confiável de reunir as células necessárias para estudar como o cabelo cresce e, potencialmente, para desenvolver novos tratamentos para condições de pele e cabelo.