Las células madre del folículo piloso son células de larga duración, están presentes en la dermis y producen pelo a lo largo de toda la vida. Normalmente están inactivas, pero se activan rápidamente durante cada nuevo ciclo del cabello osea cuando ocurre un nuevo crecimiento del cabello. La inactividad de las células madre del folículo piloso está regulada por muchos factores. En ciertos casos, no se activan, que es lo que causa la pérdida de cabello.
En este estudio, Christofk y Lowry, de Eli y Edythe Broad Center de Medicina Regenerativa e Investigación de Células Madre en UCLA, descubrieron que el metabolismo de las células madre del folículo piloso es diferente de otras células de la piel. El metabolismo celular implica la descomposición de los nutrientes necesarios para que las células se dividan, generen energía y respondan a su entorno. El proceso del metabolismo utiliza enzimas que alteran estos nutrientes para producir “metabolitos”. A medida que las células madre del folículo piloso consumen la glucosa nutriente (una forma de azúcar) del torrente sanguíneo, procesan la glucosa para producir finalmente un metabolito llamado piruvato. Entonces, las células pueden enviar piruvato a sus mitocondrias, la parte de la célula que genera energía, o pueden convertir el piruvato en otro metabolito llamado lactato.
“Nuestras observaciones sobre el metabolismo de las células madre del folículo piloso nos llevaron a examinar si disminuir genéticamente la entrada de piruvato en las mitocondrias obligaría a las células madre del folículo piloso a producir más lactato, y si eso activaría las células y haría crecer el cabello más rápidamente”, dijo Christofk , profesor asociado de química biológica y farmacología molecular y médica.
El equipo de investigación primero bloqueó la producción de lactato genéticamente en ratones y demostró que esto impedía la activación de las células madre del folículo piloso. Por el contrario, en colaboración con el laboratorio Rutter de la Universidad de Utah, aumentaron la producción de lactato genéticamente en los ratones y aceleraron la activación de las células madre del folículo piloso, lo que aumentó el ciclo del cabello.
“Antes de esto, nadie sabía que aumentar o disminuir el lactato tendría un efecto sobre las células madre del folículo piloso”, dijo Lowry, profesor de biología molecular, celular y del desarrollo. “Una vez que vimos cómo la alteración de la producción de lactato en los ratones influyó en el crecimiento del cabello, nos llevó a buscar fármacos potenciales que podrían aplicarse a la piel y tener el mismo efecto”.
El equipo identificó dos medicamentos que, cuando se aplicaban a la piel de ratones, influían en las células madre del folículo piloso de distintas maneras para promover la producción de lactato. El primer fármaco, llamado RCGD423, activa una vía de señalización celular llamada JAK-Stat, que transmite información desde el exterior de la célula al núcleo de la célula. La investigación mostró que la activación de JAK-Stat conduce a una mayor producción de lactato y esto a su vez activa la activación de las células madre del folículo piloso y el crecimiento más rápido del cabello. La otra droga, llamada UK5099, bloquea el ingreso de piruvato a las mitocondrias, lo que obliga a la producción de lactato en las células madre del folículo piloso y acelera el crecimiento del cabello en ratones.
“A través de este estudio, obtuvimos una gran cantidad de información interesante sobre nuevas formas de activar las células madre”, dijo Aimee Flores, un aprendiz predoctoral en el laboratorio de Lowry y primer autor del estudio. “La idea de usar drogas para estimular el crecimiento del cabello a través de las células madre del folículo piloso es muy prometedora dado que millones de personas, tanto hombres como mujeres, se ocupan de la pérdida de cabello. Creo que apenas hemos empezado a comprender el papel fundamental del metabolismo en el crecimiento del cabello y las células madre en general, estoy esperando la posible aplicación de estos nuevos hallazgos para la pérdida del cabello y más allá “.
El uso de RCGD423 para promover el crecimiento del cabello está cubierto por una solicitud de patente provisional presentada por UCLA Technology Development Group en nombre de UC Regents. El uso de UK5099 para promover el crecimiento del cabello está cubierto por una patente provisional separada presentada por el UCLA Technology Development Group en nombre de UC Regents, con Lowry y Christofk como inventores.
Los fármacos experimentales descritos anteriormente se usaron solo en pruebas preclínicas y no se han probado en humanos ni aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos como seguros y efectivos para su uso en humanos.