Um estudo publicado na revista Nature demonstra que a competição entre células estaminais, impulsionada por uma proteína específica de colagénio, é fundamental para manter a pele “jovem” e também para o seu envelhecimento com o tempo. O estudo, em ratinhos, identifica ainda compostos que podem contribuir para novas soluções anti-envelhecimento da pele humana.

A pele envelhecida é mais fina, mais frágil e é caracterizada por uma cicatrização mais lenta das feridas, assim como reduzidos reservatórios de células específicas da pele, como os queratinócitos e melanócitos. O fenómeno da competição de células estaminais, em que os descendentes de certas células estaminais se desenvolvem mais do que outros, já tinha sido associado, em estudos anteriores, à manutenção da boa forma dos tecidos. Desta vez, a equipa de investigadores, coordenada por Emi Nishimura, da Universidade Médica e Dentária de Tóquio (Japão), investigou o papel da competição de células estaminais no envelhecimento da pele.

Usaram caudas de ratinhos onde se encontra um tipo de pele que partilha muitas características com a pele humana e que envelhece de maneira semelhante. “Os autores mostram que a competição de células estaminais é impulsionada pela proteína de colagénio COL17A1, cuja expressão diminui com a idade”, refere um resumo da revista sobre o estudo, que adianta ainda que a produção deste colagénio 17 ​“varia entre as células estaminais”.

As células com mais proteína permanecem presas ao tecido, dividindo-se simetricamente e empurrando para longe as células que produzem menos COL17A1. Esta “competição” entre as células estaminais ajuda a manter a estrutura geral e a integridade da pele, revela o estudo. O problema é que, com a idade e em resposta ao stress provocado pela oxidação ou exposição solar, há uma diminuição gradual da proteína em todas as células estaminais. A competição esmorece e a pele envelhece.

“As células estaminais sustentam a homeostase do tecido, mas a sua dinâmica durante o envelhecimento – e a relevância dessas dinâmicas para o envelhecimento dos órgãos – ainda está por esclarecer”, escreve a equipa no artigo. Segundo se explica, o trabalho apresentado agora mostra que a produção de COL17A1 por células estaminais epidérmicas é variável e “uma força motriz para competição celular”.

As experiências em ratinhos in vivo e trabalhos em modelos tridimensionais in vitro  mostraram que as células estaminais que expressam altos níveis de COL17A1 dividem-se simetricamente, competem e eliminam células ​​adjacentes que expressam baixos níveis de COL17A1, que se dividem assimetricamente. “Células estaminais com maior potencial ou qualidade são, portanto, seleccionadas para a homeostase, mas a sua eventual perda de COL17A1 limita a sua competição, causando envelhecimento”, conclui a equipa, acrescentando ainda que as experiências demonstraram que “a manutenção forçada do COL17A1 resgata o envelhecimento dos órgãos da pele, indicando assim possíveis ângulos para a intervenção terapêutica anti-envelhecimento”.

Dois compostos químicos

A cientista Emi Nishimura conhece bem este gene que comanda a produção de COL17A1. Em 2016 publicou um estudo na revista Science que estabelecia uma associação entre as células estaminais e a presença desta mesma proteína, mas, dessa vez, à calvície. Demonstrou, igualmente em ratinhos, que o envelhecimento progressivo das células dos folículos capilares leva ao desaparecimento dos cabelos e que aquela proteína tem um papel protector destas células capilares. Porém, com o envelhecimento as células estaminais vão perdendo a capacidade de ser renovarem e dar origem a novas células, concluíram nesse estudo. O fenómeno era acompanhado pela destruição do colagénio COL17A e os investigadores comprovaram que quando os ratinhos recebiam um suplemento desta proteína a perda de cabelo era consideravelmente menor.

Agora, centraram-se só na pele e também identificaram dois compostos químicos (Y27632 e apocinina) que mantiveram a expressão de COL17A1 em queratinócitos humanos. E quando se administrou aos ratinhos essas drogas, constatou-se, por exemplo, uma melhoria da cicatrização de feridas. Os resultados confirmam e reforçam a importância da competição de células estaminais e do COL17A1 na homeostase da pele e no envelhecimento, representando um passo importante em direcção à regeneração da pele e à medicina anti-envelhecimento.

Num comentário que acompanha o artigo na Nature, dois especialistas da Universidade de Colorado (EUA), sublinham a importância das conclusões do estudo que demonstra como os tecidos se mantêm jovens e, ao mesmo tempo, como acontece o processo de envelhecimento na pele. Ganna Bilousova, do Departamento de Dermatologia, e James DeGregori, do Departamento de Bioquímica e Genética Molecular, lembram que tal como as espécies competem por recursos limitados e espaço também as células entram em competição num clima de tensão onde as menos capazes acabam por ser eliminadas para manter a juventude dos tecidos ou órgãos. Até um limite de esforço, que surge com o passar dos anos.

Os resultados deste estudo, referem os especialistas, sugerem que o colagénio COL17A1 “é um sensor de danos no ADN e de envelhecimento em células estaminais epidérmicas”, concluindo que “uma vida inteira de danos nas células estaminais epidérmicas acaba por reduzir o nível geral de COL17A1 para um limiar crítico”. Com menos células adequadas para competir com as mais fracas, há um esgotamento das células estaminais da pele, enfraquecimento epidérmico e fragilidade e despigmentação da pele. Numa palavra: envelhecimento.

Embora a competição celular já tenha sido muito estudada no modelo da mosca da fruta, este trabalho comprova que as células dos mamíferos também podem repovoar eficientemente os tecidos adultos, substituindo as células não aptas ou danificadas. Além disso, notam os especialistas no comentário, os autores do estudo identificam dois produtos químicos que podem induzir a expressão de COL17A1 em células epidérmicas e melhorar a capacidade para regenerar a pele. Uma nova solução de rejuvenescimento? Vamos envelhecer enquanto esperamos.