L’epidermide, lo strato superiore della pelle, protegge il corpo dalle aggressioni esterne. Per permetterne il rinnovamento, le cellule staminali situate nello strato più profondo producono costantemente cheratinociti. Queste nuove cellule vengono gradualmente spinte verso la superficie, si differenziano e accumulano condensati proteici. Arrivati alla sommità dell’epidermide, i cheratinociti vanno incontro a morte programmata, cornificazione, per creare una barriera protettiva di cellule morte.
“Il modo in cui l’epidermide si rinnova costantemente è ben documentato. Tuttavia, i meccanismi che guidano questo processo rimangono parzialmente sconosciuti”, spiega Gaby Palmer-Lourenço, professore associato presso la Facoltà di Medicina dell’Università di Ginevra (UNIGE) e ricercatrice principale di uno studio pubblicato sulla rivista “Cell Reports”. .
L’interleuchina 38 (IL-38) è una piccola proteina messaggera che media la comunicazione tra le cellule. È noto per le sue funzioni nella regolazione delle risposte infiammatorie. La sua presenza nei cheratinociti era precedentemente associata al suo ruolo nel preservare l’equilibrio immunitario della pelle. “Nei cheratinociti in vivo, abbiamo scoperto che l’IL-38 forma condensati, in altre parole aggregati specializzati di proteine con precise funzioni biochimiche, un comportamento precedentemente sconosciuto per questa proteina”, spiega Gaby Palmer-Lourenço. Ancora più sorprendente è il fatto che quanto più i cheratinociti erano vicini alla superficie, tanto più aumentava la quantità di IL-38 in questi condensati.
I vasi sanguigni si fermano nello strato cutaneo sotto l’epidermide. Pertanto, la quantità di ossigeno a disposizione dei cheratinociti è molto inferiore negli strati inferiori rispetto alla parte superiore dell’epidermide, che è direttamente esposta all’ossigeno presente nell’aria che ci circonda. Tuttavia, sebbene sia necessario per il corretto funzionamento delle cellule, l’ossigeno provoca anche stress ossidativo formando radicali liberi, molecole reattive che mettono in pericolo la cellula.
“Tuttavia, i nostri esperimenti di laboratorio hanno dimostrato che lo stress ossidativo provoca la creazione di condensati di IL-38”, conferma Alejandro Díaz-Barreiro, studente post-dottorato presso la Facoltà di Medicina dell’UNIGE e primo autore dello studio. “I nostri risultati suggeriscono che man mano che ci avviciniamo alla superficie dell’epidermide, l’aumento della concentrazione di ossigeno promuove la formazione di condensati proteici, che poi danno il segnale ai cheratinociti che sono nella posizione giusta per entrare nella morte cellulare”, continua Gaby Palmer. -Lourenco.
Questa ipotesi fornisce nuove strade per comprendere i meccanismi di rinnovamento dell’epidermide. Potrebbe anche aprire la strada a una migliore comprensione dei meccanismi patologici all’origine di alcune malattie della pelle, come la psoriasi o la dermatite atopica. Queste domande saranno valutate dal gruppo di ricerca nel lavoro futuro.
Alejandro Díaz-Barreiro sta già lavorando al passo successivo: “Nel modello che abbiamo utilizzato fino ad ora, gli effetti dello stress ossidativo erano creati artificialmente in un singolo strato di cheratinociti, uno scenario diverso dalla situazione reale della pelle. Stiamo quindi sviluppando un nuovo sistema sperimentale che permetta di esporre in vitro l’epidermide umana ricostituita ad un gradiente di ossigeno. In questo modello solo la superficie dell’epidermide sarà a contatto con l’aria ambiente, mentre gli altri strati saranno protetti. Potremo così studiare in dettaglio l’effetto dello stress ossidativo sul rinnovamento dell’epidermide.
Consentendo un’analisi più precisa delle cellule umane, questo nuovo sistema offrirà un’alternativa ai modelli animali spesso utilizzati per studiare la biologia e le malattie della pelle.
