Hair Graying as a Model for Aging Research
I melanociti sono cellule che producono melanina derivate da melanociti immaturi o dai cosiddetti melanoblasti, che migrano dalla cresta neurale durante l’embriogenesi. I melanociti follicolari mostrano l’attivazione ciclica e la “melanogenesi” (per produrre melanina) è accoppiata ad anagen nella cosiddetta melanogenesi accoppiata ad anagen ., Durante la fase telogen, nessun pigmento di melanina viene sintetizzato attivamente, con livelli non rilevabili di tirosinasi e 5,6-diidrossiindolo-2-ossidasi dell’acido carbossilico . I melanociti della matrice iniziano a proliferare da anagen IIIa in poi; questo diventa prominente in anagen IIIb e la melanina viene quindi prodotta e trasferita ai capelli. Alla fine della fase anagen, i melanociti maturi muoiono per apoptosi durante la regressione della porzione ciclica del follicolo pilifero in fase catagen ., I melanociti persi saranno reintegrati nel prossimo ciclo di rigenerazione dei capelli, evidenziando il concetto che esiste un serbatoio di melanociti o un pool di cellule staminali all’interno dei follicoli piliferi. Studi precedenti hanno identificato la dopachrome tautomerasi come un marcatore precoce del lignaggio dei melanociti . Nei topi transgenici Dct-LacZ, il serbatoio di melanociti, ora noto come cellule staminali di melanociti (MSC), è stato identificato nella porzione permanente inferiore, o area di rigonfiamento, del follicolo pilifero del topo, indicando che questa popolazione forma un sistema di cellule staminali in ogni singolo follicolo pilifero ., Negli esseri umani, MSC sono noti come melanociti amelanotici, noti per esprimere la proteina melanosomiale PMEL (noto anche come SILV, GP100 o PMEL17) e per essere riconosciuti dall’anticorpo NKI/beteb . Queste cellule dendritiche arrotondate, piccole e corte sono abbondanti nella parte permanente inferiore dei follicoli piliferi e condividono le caratteristiche con gli MSC del mouse .
L’ingrigimento dei capelli è sicuramente il segno più importante dell’invecchiamento umano e probabilmente la prima manifestazione dell’invecchiamento dei capelli., Sebbene le cause non siano completamente comprese, si pensa che il mantenimento incompleto di MSC sia uno dei meccanismi principali, basato sulla constatazione che le MSC vengono gradualmente perse con l’età . La manutenzione di MSC è compiuta da parecchie reti differenti del segnale. Il fattore di trascrizione associato alla microftalmia (MITF), il regolatore principale dello sviluppo dei melanociti, insieme al suo gene a valle BCL2, alla sua via di segnalazione Wnt a monte e al fattore di trascrizione paired box protein Pax-3 , è suggerito per svolgere un ruolo vitale nel mantenimento di MSC., Inoltre, le cellule staminali follicolari dei capelli circostanti possono anche servire come nicchia funzionale per mantenere la quiescenza di MSC attraverso la secrezione del fattore di crescita trasformante beta (TGF-β) . Risultati simili sono stati osservati anche negli esseri umani, dove i “melanociti amelanotici” Mitf-positivi, che condividono caratteristiche con MSC di topo e situati nella guaina della radice esterna vicino alla regione del rigonfiamento, sono numerosi nei bambini di 20-30 anni ma assenti nei bambini di 70-90 anni . In realtà, dati recenti mostrano anche che l’invecchiamento indotto da danni al DNA accumulati, ad es., attraverso radiazioni ionizzanti, bloccherà la capacità di rinnovamento di MSC innescando la loro differenziazione in melanociti maturi invece di indurre apoptosi o senescenza .
Tuttavia, poiché l’ingrigimento dei capelli può essere parzialmente invertito in alcuni disturbi della pelle o dopo alcune terapie farmacologiche , è possibile che le alterazioni nel mantenimento di MSC non siano l’unico meccanismo di ingrigimento dei capelli., A causa dell’accumulo di grandi quantità di specie reattive dell’ossigeno (ROS) attraverso l’ossidazione di tirosina e dopa alla melanina nel processo di sintesi della melanina durante la fase anagen , si ipotizza che i melanociti del bulbo pilifero siano particolarmente sensibili all’invecchiamento indotto dai radicali liberi. Questa teoria è supportata dalla constatazione che l’ingrigimento dell’unità pigmentaria dei follicoli piliferi deriva dall’aumento dell’apoptosi dei melanociti e dallo stress ossidativo ., La delezione” comune”, un marcatore della delezione del DNA mitocondriale dovuta all’accumulo di danni da stress ossidativo, è stata trovata più importante nei follicoli piliferi ingrigiti . L’osservazione che il perossido di idrogeno (H2O2) si accumula negli alberi dei capelli del cuoio capelluto grigio/bianco umano e l’espressione della catalasi è ridotta nei melanociti epidermici con l’età indica anche che lo stress ossidativo esogeno in eccesso e la ridotta capacità redox endogena sono altri fattori importanti associati all’ingrigimento dei capelli indotto dall’invecchiamento .,
Oltre alle cellule staminali stesse e all’ambiente di nicchia, anche il macroambiente extra-nicchia ha svolto un ruolo importante nella modulazione dell’omeostasi delle cellule staminali dei capelli . Poiché le cellule staminali dei capelli possono fungere da nicchia funzionale per mantenere la quiescenza nelle MSC e l’attivazione delle MSC è strettamente legata al ciclo di rigenerazione dei capelli, si può ipotizzare che un “ambiente generale invecchiato” possa influenzare l’ingrigimento dei capelli legati all’invecchiamento attraverso la regolazione del comportamento delle MSC., A causa del suo fenotipo ovvio e del caratteristico pattern di attivazione ciclica, il follicolo pilifero ingrigito potrebbe quindi offrire un modello unico per studiare i meccanismi dell’invecchiamento e le strategie anti-invecchiamento.