Cada pessoa, cada roedor, cada cachorro, apresenta um sinal inconfundível de envelhecimento: a perda de cabelos e pelo. Mas por que isso acontece?
Rui Yi, professor de patologia na Universidade Northwestern, decidiu descobrir a resposta.
Uma hipótese geralmente aceita sobre as células-tronco diz que elas repõem tecidos e órgãos, o que inclui cabelos, mas terminarão exauridas e morrerão no lugar que ocupam. O processo é visto como parte integral do envelhecimento.
No entanto, Yi e seus colegas fizeram a surpreendente descoberta de que, pelo menos quanto aos pelos dos animais envelhecidos, as células-tronco escapam das estruturas que as cercam.
“É uma nova maneira de pensar sobre o envelhecimento”, disse Cheng-Ming Chuong, médico e professor de patologia da Universidade do Sul da Califórnia, que pesquisa sobre as células da pele e não participou do estudo de Yi, publicado pela revista científica Nature Aging.
O estudo também identifica dois genes envolvidos no envelhecimento dos pelos de ratos de laboratórios e nos cabelos humanos, o que abre novas possibilidades de deter o processo ao impedir que as células-tronco escapem.
Charles Chan, pesquisador de células-tronco na Universidade Stanford, classificou o estudo como “muito importante”, apontando que, “na ciência, tudo que se relaciona ao envelhecimento parece tão complicado que não sabemos onde começar”.
Ao mostrar um percurso e um mecanismo que explicam o envelhecimento do cabelo, Yi e seus colegas podem ter oferecido um ponto de entrada.
As células-tronco desempenham papel importante no crescimento dos pelos dos animais e dos cabelos humanos.
Os folículos capilares, órgãos miniaturizados em forma de túnel dos quais os cabelos crescem, passam por períodos cíclicos de crescimento nos quais uma população de células-tronco que vive em uma região especializada chamada bulbo se desenvolve e transforma em células capilares de rápido crescimento.
Sarah Millar, diretora do Black Family Stem Cell Institute, na Icahn School of Medicine at Mount Sinai, que não participou do estudo liderado por Yi, explicou que essas células dão origem à haste do cabelo e sua bainha.
Mais tarde, depois de um período de tempo que é curto para os pelos do corpo de uma pessoa e muito mais longo para os cabelos, o folículo se torna inativo e sua parte inferior se degenera. A haste capilar deixa de crescer e é expelida, e termina substituída por um novo fio de cabelo, quando o ciclo recomeça.
Mas enquanto o resto do folículo morre, uma coleção de células-tronco permanece no bulbo, pronta para começar a se transformar em novas células capilares que resultarão em um novo fio de cabelo.
Yi, como a maioria dos cientistas, presumia que com a idade as células-tronco morriam, em um processo conhecido como exaustão de células-tronco.
Ele antecipava que a morte das células-tronco de um folículo significava que o cabelo embranquecia e que, quando número suficiente de células-tronco fossem perdidas, aquele fio de cabelo morreria. Mas sua hipótese não havia sido testada integralmente.
Trabalhando com um estudante de pós-graduação, Chi Zhang, Yi decidiu que, para compreender o processo de envelhecimento do cabelo, ele precisava acompanhar o crescimento e envelhecimento de fios individuais.
Usualmente, pesquisadores que estudam envelhecimento removem porções de tecidos de animais de diferentes idades e examinam as mudanças.
Há dois aspectos desfavoráveis nessa abordagem, disse Yi. O primeiro é que o tecido já está morto. E não fica claro o que conduziu às mudanças que estão sendo observadas, ou o que virá depois delas.
Ele decidiu que sua equipe usaria um método diferente. Eles acompanharam o crescimento de folículos individuais de pelos nas orelhas de ratos de laboratório, usando um laser com comprimento de onda longo capaz de penetrar profundamente em tecidos.
Rotularam os folículos de pelos com uma proteína fluorescente verde, anestesiaram os animais para que não se movessem, colocaram suas orelhas sob um microscópio, e repetiram a observação inúmeras vezes a fim de acompanhar o que estava acontecendo com o mesmo folículo.
O que eles viram foi uma surpresa: quando os animais começaram a envelhecer, a se tornar grisalhos e perder pelos, as células-tronco escaparam de seus pequenos lares no bulbo. Mudaram de forma, de redondas para um formato indefinido semelhante ao de uma ameba, e escaparam pelos pequenos orifícios do folículo. Em seguida, retomaram sua forma original e entraram em movimento.
Às vezes, as células fugitivas davam grandes saltos, em termos celulares, do nicho onde um dia viveram.
“Se não tivesse visto com meus próprios olhos, não teria acreditado”, disse Yi. “Em minha mente, aquilo parecia uma loucura”.
E em seguida as células-tronco desapareceram, talvez consumidas pelo sistema imunológico.
Chan comparou o corpo do animal a um carro. “Se você o usar por tempo demais sem substituir as peças, elas se desgastam”, ele disse. No corpo, as células-tronco são como mecânicos, que fornecem peças de reposição, e em alguns órgãos, como o cabelo, sangue e ossos, essa substituição acontece continuamente.
Mas no caso do cabelo, parece que o mecânico –as células-tronco– simplesmente abandona o trabalho um dia.
Por que isso acontece, porém? O próximo passo para Yi e seus colegas foi perguntar se genes controlavam o processo. Eles descobriram que dois deles –FOXC1 e NFATC1– eram menos ativos em células de folículos capilares mais velhas.
Por isso, os pesquisadores promoveram um cruzamento de ratos de laboratório para criar espécimes desprovidos desses genes a fim de determinar se eram eles que funcionavam como controladores mestre.
Os animais começaram a perder pelos aos quatro ou cinco meses de idade. Aos 16 meses, quando eles estavam na meia-idade, pareciam velhos. Tinham perdido muitos pelos e os poucos fios restantes eram grisalhos.
Agora os pesquisadores querem salvar as células-tronco dos pelos dos animais envelhecidos.
A história da descoberta de um processo natural completamente inesperado faz Chuong imaginar o que ainda resta a aprender sobre criaturas vivas.
Tradução de Paulo Migliacci
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