Celulele stem melanocitare, spre deosebire de alte tipuri de celule stem, au o evoluţie ciclică: se transformă în melanocite mature, care apoi parcurg în sens opus procesul de diferenţiere şi devin din nou celule stem. Odată cu înaintarea în vârstă, acumularea celulelor stem melanocitare într-un compartiment al foliculului pilos diferit de cel germinativ determină „blocarea” lor la acest nivel, unde lipsesc semnale necesare pentru a relua intrarea în ciclul de diferențiere / dediferenţiere. Astfel, nu mai sunt suficiente celule stem care au capacitatea să se diferenţieze în melanocite şi să producă pigment, rezultând albirea părului.
Acestea sunt rezultatele unui nou studiu publicat în Nature, care pot reprezenta un punct de plecare pentru identificarea unor metode de a preveni sau opri albirea părului odată cu înaintarea în vârstă, prin repoziționarea celulelor stem melanocitare în compartimentul germinativ.
Studiul a fost derulat pe șoareci de laborator, însă foliculul pilos de la aceste rozătoare este similar cu cel uman, fiind foarte probabil ca procesele descrise să funcționeze în același mod la oameni.
Noile descoperiri despre biologia celulelor stem melanocitare pot avea implicații asupra cercetării melanomului. Celulele maligne din melanom provin din melanocite, care sunt capabile să parcurgă în sens opus procesul de diferențiere, spre deosebire de alte celule maligne, care nu prezintă aceste caracteristici. Aceste constatări pot să explice de ce melanomul este un cancer agresiv și dificil de tratat.
La nivelul foliculului pilos există celule stem care se transformă în celulele care vor forma firul de păr propriu-zis, precum și celule stem melanocitare, care se diferențiază în melanocite care produc pigment și determină culoarea firului de păr.
Inițial, se considera că celulele stem melanocitare nediferenţiate din foliculul pilos sunt transformate în melanocite, iar albirea este rezultatul reducerii numărului acestora prin moarte celulară. Noul studiu arată că evoluţia acestor celule este ciclică, iar melanocitele au o proprietate aparte: cea de dediferenţiere.
Pentru a avea loc parcurgerea ciclului de diferențiere/dediferenţiere, celulele stem melanocitare trebuie să se deplaseze. Procesul implică diferite compartimente ale foliculului pilos. Există un compartiment unde celulele stem melanocitare sunt regenerate și unde acestea primesc stimulii necesari pentru a iniția diferențierea şi deplasarea.
Odată cu înaintarea în vârstă, simulată în cadrul studiului prin smulgerea repetitivă a firelor de păr, celulele stem melanocitare sunt „epuizate” și ajung într-un compartiment al firului de păr unde nu primesc stimulii necesari pentru a se deplasa și iniția diferențierea, astfel că rămân blocate la acest nivel. Comportamentul diferit al celulelor stem melanocitare este dictat de diferența dintre stimulii prezenți la nivelul micromediului din fiecare compartiment. Celelalte tipuri de celule stem din foliculul pilos sunt funcționale în continuare, firul de păr poate să se formeze, chiar dacă lipsesc melanocitele producătoare de pigment, astfel că părul crește alb.
Descoperirea procesului ciclic prin care trec celulele stem melanocitare a fost posibilă datorită imagisticii 3D intravitale și secvențierii unicelulare a ARN-ului. Astfel, celule stem au fost urmărite aproape în timp real pe măsură ce s-au deplasat în cadrul fiecărui folicul pilos.
De asemenea, prin expunerea foliculilor piloși la radiații ultraviolete B (UVB), s-a constatat că are loc accelerarea transformării celulelor stem melanocitare în melanocite care produc pigment. Expunerea la UVB nu întrerupe ciclul acestor celule, astfel că melanocitele se pot regenera sau să se transforme înapoi în celule stem nediferențiate.
Simultan cu acest proces recent descris de blocare a celulelor stem melanocitare, albirea părului ar putea avea loc și prin alte mecanisme, care trebuie identificate și studiate. Albirea părului a fost raportată după episoade de stres, dar și în contextul deficitului de vitamină B12, bolilor tiroidiene, vitiligo, neurofibromatozei, sclerozei tuberoase și alopeciei areata.
