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Jag2 y Notch Signaling: Jugadores Clave en la Salud de la Piel

La investigación revela cómo Jag2 y la señalización Notch afectan el desarrollo de los sebocitos.

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La piel es una parte crucial de nuestro cuerpo. Nos protege de los elementos externos y ayuda a mantener los fluidos de nuestro cuerpo intactos. Un jugador clave en este papel protector es el aceite producido por las Glándulas sebáceas (GS). Estas glándulas están en la capa externa de la piel, generalmente conectadas a los folículos pilosos. Las GS producen una sustancia aceitosa llamada sebo a través de células especiales conocidas como sebocitos.

Los sebocitos provienen de células madre ubicadas en la base de la glándula. Estas células madre ayudan a crear nuevos sebocitos en un período de alrededor de 7 a 14 días. A medida que los sebocitos maduran, se mueven hacia la parte superior de la glándula, creciendo y acumulando lípidos. Eventualmente, pasan por un proceso especial de muerte celular, donde liberan su contenido aceitoso en el conducto sebáceo.

Si el cuerpo produce demasiado o muy poco sebo, puede causar problemas en la piel como acné o piel seca. Por lo tanto, es importante que las glándulas sebáceas funcionen bien para mantener nuestra piel sana.

El papel de Jag2

Jag2 es una molécula significativa que ayuda a controlar cómo se desarrollan los sebocitos. Los investigadores han estado estudiando cómo la Señalización Notch, que involucra a Jag2, influye en el destino de las células en la piel. Esta vía de señalización consiste en varias proteínas que trabajan juntas, generalmente influyendo en si una célula debería madurar en un tipo específico o mantenerse como célula madre.

Se sabe que la señalización Notch juega un papel en el desarrollo de la piel, pero también está activa en la piel de adultos. Aunque Notch no es necesario para el desarrollo inicial de la piel, es crucial para mantener los folículos pilosos y las glándulas sebáceas después del nacimiento. Sin embargo, aún no tenemos una imagen completa de cómo la señalización Notch afecta el desarrollo de los sebocitos en adultos.

Investigando la señalización Notch

La investigación ha demostrado que bloquear la señalización Notch puede llevar a glándulas sebáceas defectuosas. En algunos estudios, eliminar componentes de la vía de señalización Notch durante las primeras etapas del desarrollo resultó en la ausencia de GS. Sin embargo, no está claro si esta pérdida afecta directamente a las glándulas o si está relacionada con otros problemas de piel observados cuando se interrumpe la señalización Notch.

En la piel de adultos, la pérdida de actividad Notch resulta en un mayor número de células que parecen células madre pero no se desarrollan completamente en sebocitos. Esta mezcla indica que la señalización Notch es esencial para guiar estas células hacia una Diferenciación adecuada.

Los efectos de la inhibición

En estudios anteriores, los científicos encontraron que bloquear Jag2, el principal ligando involucrado en la señalización Notch, causó defectos en las GS en ratones adultos. Esto indica que Jag2 juega un papel crítico en la diferenciación de los sebocitos. Al inhibir esta vía de señalización, los investigadores pueden observar cómo Notch regula el desarrollo de los sebocitos.

Cuando se utilizan anticuerpos que bloquean los diferentes receptores y ligandos Notch en los experimentos, podemos entender mejor cómo cada componente contribuye a la diferenciación de los sebocitos. Por ejemplo, inhibir Notch1 lleva a menos sebocitos maduros, mientras que la inhibición de Jag2 también resulta en una pérdida significativa de estas células.

Caracterizando la actividad Notch

Para entender dónde está activa la señalización Notch en las glándulas sebáceas, los investigadores examinaron la presencia de proteínas relacionadas con Notch en estas glándulas. Encontraron que Notch1 estaba activo principalmente en el compartimento de células madre basales, con un pequeño porcentaje de estas células mostrando signos de señalización Notch activa.

Curiosamente, después de bloquear Jag2, la actividad de Notch1 en las células basales se redujo, lo que sugiere que Jag2 es de hecho crucial para la señalización Notch en los sebocitos. Esto resalta la importancia de Jag2 en mantener la función y diferenciación normal de los sebocitos.

Marcadores de diferenciación de sebocitos

Para medir qué tan bien se están desarrollando los sebocitos, los investigadores buscan ciertos marcadores. La adipofilina y la sintasa de ácidos grasos (FASN) son proteínas que indican que una célula se está madurando en un sebocito. Durante los experimentos, los sebocitos maduros que expresaban estos marcadores estaban inicialmente presentes, pero sus números disminuyeron significativamente en las GS tratadas con anticuerpos bloqueadores de Jag2 con el tiempo.

Para el séptimo día después del tratamiento, las GS que recibieron los anticuerpos bloqueadores de Jag2 mostraron reducciones marcadas en los marcadores de sebocitos maduros, resultando en muchas células que parecen más como células madre. Esto sugiere que la señalización Notch es necesaria para mantener la diferenciación de los sebocitos en marcha.

Células madre y progenitoras

Además de identificar sebocitos maduros, los investigadores también buscaron marcadores de células madre y de diferenciación temprana en las GS. Las células madre en la GS expresan una proteína llamada Lrig1. Encontraron dos poblaciones distintas de células: las células madre positivas a Lrig1 y otro grupo que comienza a diferenciarse pero aún retiene algunas características de células madre.

Para el séptimo día post-tratamiento, las GS llenas de células que tenían características de células madre indicaron un aumento en el número de estas células progenitoras. Este aumento en células similares a células madre sugiere que bloquear la señalización Notch impide que las células se diferencien completamente y las empuja a permanecer en un estado proliferativo.

Regreso a la función normal

Un aspecto interesante de esta investigación es la reversibilidad de los efectos de bloquear la señalización Notch. Después de que se lavan los anticuerpos, la actividad normal de Notch puede regresar, llevando a una recuperación de la diferenciación de los sebocitos. Los investigadores observaron que los sebocitos maduros comenzaron a reaparecer en las GS después de un período sin los anticuerpos.

En particular, para el día 14 post-tratamiento, un número creciente de células que expresaban adipofilina y otros marcadores de diferenciación mostraron que las células estaban volviendo a su estado normal. Este proceso también indicó que las células madre aún retienen su capacidad de diferenciarse, incluso después de haber estado temporalmente en un estado no diferenciado.

Conclusión

En resumen, esta investigación destaca que la vía de señalización Jag2/Notch1 es vital para la correcta diferenciación de los sebocitos en la piel. Al entender cómo funciona la señalización Notch y sus efectos en las glándulas sebáceas, podemos desarrollar mejores estrategias de tratamiento para trastornos de la piel relacionados con la producción de sebo. Los hallazgos esperemos que allanen el camino para estudios adicionales destinados a promover una piel sana al dirigir la vía de señalización Notch.

Fuente original

Título: The Jag2/Notch1 signaling axis promotes sebaceous gland differentiation and controls progenitor proliferation

Resumen: The sebaceous gland (SG) is a vital appendage of the epidermis, and its normal homeostasis and function is crucial for effective maintenance of the skin barrier. Notch signaling is a well-known regulator of epidermal differentiation, and has also been shown to be involved in postnatal maintenance of SGs. However, the precise role of Notch signaling in regulating SG differentiation in the adult homeostatic skin remains unclear. While there is evidence to suggest that Notch1 is the primary Notch receptor involved in regulating the differentiation process, the ligand remains unknown. Using monoclonal therapeutic antibodies designed to specifically inhibit of each of the Notch ligands or receptors, we have identified the Jag2/Notch1 signaling axis as the primary regulator of sebocyte differentiation in homeostatic skin. Mature sebocytes are lost upon specific inhibition of the Jag2 ligand or Notch1 receptor, resulting in the accumulation of proliferative stem/progenitor cells in the SG. Strikingly, this phenotype is reversible, as these stem/progenitor cells re-enter differentiation when the inhibition of Notch activity is lifted. Thus, Notch activity promotes correct sebocyte differentiation, and is required to restrict progenitor proliferation.

Autores: Syeda Nayab Fatima Abidi, S. Chan, K. Seidel, D. Lafkas, L. Vermeulen, F. Peale, C. W. Siebel

Última actualización: 2024-07-23 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.05.592588

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.05.592588.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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