La epidermis, la capa superior de la piel, protege al organismo de las agresiones externas. Para permitir su renovación, las células madre situadas en su capa más profunda producen constantemente queratinocitos. Estas nuevas células son empujadas gradualmente hacia la superficie, se diferencian y acumulan condensados de proteínas. Al llegar a la parte superior de la epidermis, los queratinocitos sufren una muerte programada, la cornificación, para crear una barrera protectora de células muertas.
“La forma en que la epidermis se renueva constantemente está bien documentada. Sin embargo, los mecanismos que impulsan este proceso siguen siendo parcialmente desconocidos”, explica Gaby Palmer-Lourenço, profesora asociada de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ginebra (UNIGE) e investigadora principal de un estudio que se publicará en la revista “Cell Reports”. .
La interleucina 38 (IL-38) es una pequeña proteína mensajera que media la comunicación entre las células. Es conocido por sus funciones en la regulación de las respuestas inflamatorias. Su presencia en los queratinocitos se asoció anteriormente con su papel en la preservación del equilibrio inmunológico de la piel. “En los queratinocitos in vivo, descubrimos que la IL-38 forma condensados, es decir, agregados especializados de proteínas con funciones bioquímicas precisas, un comportamiento hasta ahora desconocido para esta proteína”, dice Gaby Palmer-Lourenço. Aún más sorprendente es que cuanto más cerca estaban los queratinocitos de la superficie, más aumentaba la cantidad de IL-38 en estos condensados.
Los vasos sanguíneos se detienen en la capa de piel debajo de la epidermis. Por tanto, la cantidad de oxígeno disponible para los queratinocitos es mucho menor en las capas inferiores que en la parte superior de la epidermis, que está directamente expuesta al oxígeno presente en el aire que nos rodea. Sin embargo, aunque es necesario para el buen funcionamiento de las células, el oxígeno también provoca estrés oxidativo al formar radicales libres, moléculas reactivas que ponen en peligro la célula.
“Sin embargo, nuestros experimentos de laboratorio han demostrado que el estrés oxidativo provoca la creación de condensados de IL-38”, confirma Alejandro Díaz-Barreiro, estudiante postdoctoral de la Facultad de Medicina de UNIGE y primer autor del estudio. “Nuestros resultados sugieren que a medida que nos acercamos a la superficie de la epidermis, el aumento en la concentración de oxígeno promueve la formación de condensados de proteínas, que luego dan la señal a los queratinocitos de que están en un buen lugar para entrar en la muerte celular”, continúa Gaby Palmer. -Lourenço.
Esta hipótesis proporciona nuevas vías para comprender los mecanismos de renovación de la epidermis. También podría abrir el camino a una mejor comprensión de los mecanismos patológicos que originan determinadas enfermedades de la piel, como la psoriasis o la dermatitis atópica. Estas cuestiones serán evaluadas por el grupo de investigación en futuros trabajos.
Alejandro Díaz-Barreiro ya trabaja en el siguiente paso: “En el modelo que hemos utilizado hasta ahora, los efectos del estrés oxidativo se creaban artificialmente en una única capa de queratinocitos, un escenario que difiere de la situación real en la piel. Por tanto, estamos en el proceso de desarrollar un nuevo sistema experimental que permita exponer la epidermis humana reconstituida in vitro a un gradiente de oxígeno. En este modelo sólo la superficie de la epidermis estará en contacto con el aire ambiente, mientras que el resto de capas estarán protegidas. De esta forma podremos estudiar en detalle el efecto del estrés oxidativo en la renovación de la epidermis.
Al permitir un análisis más preciso de células humanas, este nuevo sistema ofrecerá una alternativa a los modelos animales utilizados a menudo para estudiar la biología y las enfermedades de la piel.
