Crean el primer atlas detallado de la piel humana prenatal para mejorar tratamientos dermatológicos

Un equipo de investigadores del Instituto Wellcome Sanger y la Universidad de Newcastle, en el Reino Unido, ha logrado crear un detallado atlas de la piel humana prenatal a nivel celular, con el objetivo de comprender mejor cómo se forma la piel y qué procesos fallan en diversas enfermedades cutáneas.

Según publica la revista Nature, los científicos utilizaron tecnologías avanzadas como la secuenciación de células individuales y otras técnicas genómicas para mapear la estructura de la piel humana, incluidas las células que componen los folículos pilosos. Este innovador atlas abre nuevas posibilidades en el campo de la medicina regenerativa, permitiendo potencialmente la creación de nuevos folículos pilosos y mejorando los trasplantes de piel, especialmente en tratamientos para víctimas de quemaduras.

Desarrollan un 'miniórgano' de piel humana

El equipo también desarrolló un "miniórgano" de piel en una placa capaz de generar cabello. Usando este organoide, demostraron cómo las células inmunológicas juegan un papel clave en la reparación de la piel sin dejar cicatrices, lo que podría abrir la puerta a tratamientos clínicos para prevenir las cicatrices postquirúrgicas o promover la curación sin marcas después de una lesión.

Como parte del Atlas de Células Humanas, un proyecto que tiene como objetivo mapear todos los tipos de células del cuerpo humano para mejorar el conocimiento sobre la salud y las enfermedades, los investigadores han ofrecido una "receta" molecular para crear piel y un nuevo modelo organoide para investigar enfermedades congénitas de la piel.

Estudiar el desarrollo de la piel humana ha sido complicado debido a las diferencias clave con los modelos animales. En el marco del Atlas de Células Humanas, un equipo de científicos se dedica a investigar cómo se forma la piel humana. Comprender cómo se desarrolla la piel, la distribución de las células en el espacio y el tiempo, y el papel de la genética, permitirá descubrir cómo ciertas mutaciones causan trastornos cutáneos congénitos, como enfermedades ampollosas y piel escamosa.

El primer atlas de la piel

En este reciente estudio, los investigadores elaboraron el primer atlas unicelular y espacial de la piel prenatal humana. El equipo trabajó con muestras de tejido cutáneo prenatal, que descompusieron para examinar células individuales tanto en suspensión como en su ubicación dentro del tejido. Utilizaron técnicas avanzadas de secuenciación unicelular y transcriptómica espacial para analizar las células de manera individual, tanto en el espacio como en el tiempo, así como los cambios celulares que regulan el desarrollo de la piel y los folículos pilosos. Además, detallaron los procesos que explican la formación de los folículos pilosos humanos e identificaron diferencias con los folículos pilosos de los ratones.

Mediante el uso de células madre adultas, los investigadores lograron crear un "miniórgano" de piel en una placa de cultivo, conocido como organoide, con la capacidad de generar cabello. Al comparar las características moleculares de estos organoides con las de la piel prenatal, descubrieron que el organoide de piel se asemejaba más a la piel fetal que a la adulta.

El equipo observó que la formación de vasos sanguíneos en el organoide de piel no era tan eficiente como en la piel prenatal. Sin embargo, al introducir macrófagos, células inmunitarias conocidas, en el organoide, se promovió la formación de vasos sanguíneos. Para evaluar esta formación, realizaron imágenes en 3D del tejido.

Se sabe que los macrófagos protegen la piel de infecciones, pero esta es la primera vez que se demuestra que desempeñan un papel esencial en la formación de la piel humana durante el desarrollo temprano, especialmente en la promoción del crecimiento de los vasos sanguíneos. Este hallazgo abre la posibilidad de mejorar la vascularización en otros tipos de organoides.

Un avance relevante para la dermatología

El equipo también investigó las diferencias celulares entre la piel prenatal y la piel adulta, y demostró que los macrófagos son fundamentales en la reparación de la piel prenatal sin cicatrices. Esto podría tener aplicaciones clínicas para prevenir cicatrices en procedimientos quirúrgicos o heridas.

Gracias a este estudio, el equipo ha establecido una "receta" molecular para la construcción de la piel humana y la formación de los folículos pilosos. Estos conocimientos podrían ser aprovechados en medicina regenerativa, por ejemplo, para crear nuevos folículos pilosos para trasplantes de piel en personas con quemaduras o alopecia cicatricial. Además, el atlas de la piel prenatal servirá para identificar las células que expresan los genes responsables de trastornos congénitos de la piel y el cabello, como las enfermedades ampollosas o la piel escamosa.

Los investigadores hallaron que los genes asociados con estos trastornos se activan en la piel prenatal, lo que sugiere que se originan en el útero. Los organoides de piel creados en este estudio ofrecen un modelo preciso para investigar estas enfermedades.