Proteina MCL-1: nuovo studio ha dimostrato che supporta la ricrescita dei capelli nell’alopecia e nelle calvizie / MCL-1 Protein: New Study Shows It Supports Hair Regrowth in Alopecia and Baldness

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

L’alopecia e la calvizie hanno da sempre rappresentato una sfida per la comunità scientifica. Tuttavia, un recente studio condotto da un gruppo di ricercatori internazionali ha gettato nuova luce sui meccanismi biologici alla base della ricrescita dei capelli, identificando nella proteina mcl-1 un elemento chiave per la rigenerazione follicolare .

L’alopecia, una malattia autoimmune che colpisce circa il 2% della popolazione mondiale, causa la perdita di capelli non cicatriziale sul cuoio capelluto e sul corpo. Un recente studio condotto da un gruppo di ricercatori australiani, singaporiani e cinesi ha svelato un meccanismo cruciale nella ricrescita dei capelli, evidenziando il ruolo fondamentale della proteina MCL-1. Questa proteina, infatti, si è dimostrata essenziale per la corretta funzione delle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC), cellule chiave per la rigenerazione dei capelli.

Alopecia: la chiave per la ricrescita dei capelli risiede nella proteina MCL-1

Le cellule staminali attivate del follicolo pilifero (HFSC) rappresentano i pilastri fondamentali per il processo di ricrescita e riparazione dei capelli. Queste cellule non sono semplici componenti strutturali, bensì orchestratori di un complesso ciclo di crescita capillare. Tale ciclo si articola in tre fasi distinte, ciascuna con un ruolo specifico: l’anagen, fase di crescita attiva e vigorosa; il catagen, fase di transizione caratterizzata da un rallentamento della crescita e da una progressiva contrazione del follicolo; e il telogen, fase di riposo durante la quale la crescita cessa completamente e si verifica la caduta del capello, preludio all’inizio di un nuovo ciclo.

La ricerca scientifica ha evidenziato in modo inequivocabile la dipendenza delle HFSC dalla proteina MCL-1 per il loro corretto funzionamento. Questa proteina svolge un ruolo protettivo cruciale, salvaguardando l’integrità e la funzionalità delle cellule staminali. In assenza di MCL-1, le HFSC sono esposte ad uno stress significativo, che culmina nella loro apoptosi, ovvero un processo di morte cellulare programmata. Tale evento, a sua volta, innesca la caduta dei capelli, interrompendo il ciclo di rigenerazione capillare. Pertanto, la proteina MCL-1 si configura come un elemento indispensabile per il mantenimento della salute e della vitalità dei follicoli piliferi.

L’assenza della proteina MCL-1 innesca una serie di eventi deleteri all’interno delle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC), esponendole ad un significativo stress cellulare. Questo stress, se non contrastato, conduce inevitabilmente all’apoptosi, un processo di morte cellulare programmata che interrompe la vitalità delle HFSC e, di conseguenza, il ciclo di crescita dei capelli.

L’apoptosi delle HFSC non è un evento casuale, bensì un processo finemente regolato da un complesso sistema di controllo molecolare. La famiglia di proteine BCL-2 svolge un ruolo cruciale in questo sistema, agendo come un vero e proprio “interruttore” che decide il destino delle cellule. Le proteine BCL-2 possono promuovere la sopravvivenza cellulare od, al contrario, innescare l’apoptosi, a seconda delle condizioni cellulari e dei segnali ricevuti.

In presenza di MCL-1, le proteine BCL-2 favoriscono la sopravvivenza delle HFSC, proteggendole dallo stress e dall’apoptosi. Tuttavia, in assenza di MCL-1, l’equilibrio tra le proteine BCL-2 si sposta verso l’induzione dell’apoptosi. Le HFSC, private del loro scudo protettivo, diventano vulnerabili allo stress ed attivano il programma di morte cellulare, portando alla caduta dei capelli. Pertanto, la proteina MCL-1 si configura come un regolatore essenziale della sopravvivenza delle HFSC, contrastando l’azione pro-apoptotica della famiglia di proteine BCL-2.

Esperimenti sui topi: la conferma del ruolo di MCL-1

Al fine di elucidare l’influenza esercitata dalla proteina MCL-1 sulle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC), i ricercatori hanno intrapreso un’indagine sperimentale su modelli murini. L’approccio adottato ha previsto l’eliminazione mirata del gene MCL-1 dalle cellule cutanee dei topi, seguita dalla rimozione di specifiche aree di pelo. Tale intervento ha permesso di osservare le conseguenze della carenza di MCL-1 sulla formazione e sul mantenimento dei follicoli piliferi.

I risultati ottenuti hanno rivelato un quadro complesso. In primo luogo, è stato osservato che la mancanza congenita di MCL-1, ovvero presente fin dalla nascita dei topi, non ha compromesso la formazione iniziale dei follicoli piliferi. Tuttavia, nel corso del tempo, si è manifestata una progressiva perdita di capelli. Tale fenomeno è stato attribuito al graduale declino delle HFSC, le quali, in assenza di MCL-1, hanno subito un deterioramento funzionale.

In sostanza, l’esperimento ha dimostrato che la proteina MCL-1 non è essenziale per la formazione dei follicoli piliferi, ma riveste un ruolo cruciale nel mantenimento della loro vitalità e nella prevenzione della perdita di capelli. La sua assenza, sebbene non influisca sulla formazione iniziale dei follicoli, innesca un processo di declino delle HFSC, che porta alla progressiva caduta dei capelli nel tempo.

La recente identificazione del ruolo cruciale della proteina MCL-1 nella regolazione delle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC) apre orizzonti terapeutici inediti per il trattamento dell’alopecia, una condizione che affligge milioni di individui in tutto il mondo. La scoperta che la carenza di MCL-1 compromette la vitalità delle HFSC, innescando la caduta dei capelli, suggerisce che questa proteina potrebbe rappresentare un bersaglio farmacologico di primaria importanza.

L’identificazione della proteina MCL-1 come potenziale bersaglio terapeutico apre la strada allo sviluppo di farmaci mirati, capaci di modulare l’attività di questa proteina e di ripristinare la normale funzione delle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC). Tali farmaci potrebbero agire attraverso diversi meccanismi: in primo luogo, potrebbero stimolare la produzione di MCL-1, incrementando i livelli di questa proteina nelle cellule del follicolo pilifero e contrastando così la morte delle HFSC, promuovendo la ricrescita dei capelli.

In secondo luogo, potrebbero potenziare l’attività di MCL-1, poiché anche in presenza di livelli normali di questa proteina, la sua funzione potrebbe essere compromessa. Farmaci capaci di potenziare l’azione di MCL-1 potrebbero ripristinare la sua funzione protettiva sulle HFSC. Infine, potrebbero bloccare l’azione delle proteine BCL-2 pro-apoptotiche, poiché come evidenziato dallo studio, la carenza di MCL-1 sbilancia l’equilibrio della famiglia BCL-2 verso l’apoptosi. Farmaci che inibiscono le proteine BCL-2 pro-apoptotiche potrebbero proteggere le HFSC dalla morte cellulare.

La prospettiva di sviluppare terapie mirate alla proteina MCL-1 si configura come un potenziale punto di svolta nel trattamento dell’alopecia, con la promessa di offrire una soluzione efficace e sicura per contrastare la caduta dei capelli e stimolare la ricrescita. Tuttavia, è imperativo riconoscere che la ricerca in questo ambito si trova ancora in una fase iniziale.

Pertanto, si rende necessario condurre ulteriori studi per approfondire la nostra comprensione del meccanismo d’azione della proteina MCL-1 all’interno delle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC), al fine di identificare farmaci sicuri ed efficaci in grado di modularne l’attività. Infine, è fondamentale valutare l’efficacia e la sicurezza di tali farmaci attraverso studi clinici condotti su pazienti affetti da alopecia, al fine di garantire la loro applicabilità e sicurezza nell’ambito della pratica clinica.

Il ruolo del percorso di segnalazione ERBB nella sopravvivenza delle HFSC

Le HFSC inattive, anche in assenza di MCL-1, rimangono intatte. Tuttavia, una volta attivate per la crescita di nuovi capelli, sperimentano stress che attiva la proteina P53, un regolatore chiave della morte cellulare. L’eliminazione del gene P53 ha ripristinato la crescita dei capelli anche in assenza di MCL-1, suggerendo una collaborazione tra queste due proteine nel mantenere un delicato equilibrio tra sopravvivenza e morte cellulare nei follicoli piliferi.

Gli esperimenti condotti su modelli murini hanno rivelato un ruolo cruciale del percorso di segnalazione ERBB nel mantenimento della vitalità delle cellule staminali attive del follicolo pilifero (HFSC). Questo percorso, che regola una vasta gamma di processi cellulari fondamentali, si è dimostrato un fattore chiave nella sopravvivenza e nella proliferazione delle HFSC, cellule indispensabili per la rigenerazione dei capelli.

Il percorso di segnalazione ERBB agisce attraverso una complessa cascata di eventi molecolari, che culminano nell’aumento della produzione della proteina MCL-1. Questa proteina, come discusso in precedenza, svolge un ruolo protettivo essenziale, salvaguardando le HFSC dallo stress cellulare e dall’apoptosi, un processo di morte cellulare programmata.

L’attivazione del percorso ERBB innesca una serie di segnali intracellulari che promuovono la trascrizione e la traduzione del gene MCL-1, portando ad un aumento dei livelli di questa proteina all’interno delle HFSC. MCL-1 agisce quindi come un baluardo contro lo stress cellulare, inibendo l’attivazione delle proteine BCL-2 pro-apoptotiche e garantendo la sopravvivenza delle HFSC.

L’importanza del percorso ERBB nella sopravvivenza delle HFSC suggerisce che la sua modulazione potrebbe rappresentare una strategia terapeutica promettente per il trattamento dell’alopecia. Farmaci capaci di attivare il percorso ERBB potrebbero aumentare la produzione di MCL-1, proteggendo le HFSC dallo stress e promuovendo la ricrescita dei capelli.

È imprescindibile riconoscere che la nostra comprensione dei meccanismi molecolari che governano il percorso ERBB all’interno delle cellule staminali del follicolo pilifero (HFSC) si trova ancora in una fase embrionale. Pertanto, si rende necessario intraprendere ulteriori indagini scientifiche per individuare i ligandi ed i recettori ERBB coinvolti nella regolazione delle HFSC, per decifrare i meccanismi di segnalazione a valle che determinano l’incremento della produzione di MCL-1 e per valutare l’efficacia e la sicurezza di farmaci in grado di modulare il percorso ERBB, impiegando sia modelli preclinici che clinici di alopecia.

Nonostante le sfide, la scoperta del ruolo del percorso ERBB nella sopravvivenza delle HFSC rappresenta un passo avanti significativo nella ricerca di terapie innovative per l’alopecia. La possibilità di modulare questo percorso di segnalazione offre una speranza concreta per milioni di persone che desiderano ripristinare la salute dei propri capelli.

ENGLISH

Alopecia and baldness have always been a challenge for the scientific community. However, a recent study conducted by a team of international researchers has shed new light on the biological mechanisms underlying hair regrowth, identifying the protein mcl-1 as a key element for follicular regeneration.

Alopecia, an autoimmune disease that affects approximately 2% of the world's population, causes non-scarring hair loss on the scalp and body. A recent study conducted by a team of Australian, Singaporean and Chinese researchers has revealed a crucial mechanism in hair regrowth, highlighting the fundamental role of the protein MCL-1. This protein, in fact, has proven essential for the correct function of hair follicle stem cells (HFSC), key cells for hair regeneration.

Alopecia: The Key to Hair Regrowth Lies in the MCL-1 Protein

Activated hair follicle stem cells (HFSCs) are the fundamental pillars for the hair regrowth and repair process. These cells are not simple structural components, but rather orchestrators of a complex hair growth cycle. This cycle is divided into three distinct phases, each with a specific role: anagen, the active and vigorous growth phase; catagen, the transition phase characterized by a slowdown in growth and a progressive contraction of the follicle; and telogen, the resting phase during which growth stops completely and the hair falls out, a prelude to the start of a new cycle.

Scientific research has unequivocally highlighted the dependence of HFSCs on the MCL-1 protein for their correct functioning. This protein plays a crucial protective role, safeguarding the integrity and functionality of stem cells. In the absence of MCL-1, HFSCs are exposed to significant stress, culminating in their apoptosis, a process of programmed cell death. This event, in turn, triggers hair loss, interrupting the hair regeneration cycle. Therefore, MCL-1 is an indispensable protein for maintaining the health and vitality of hair follicles.

The absence of MCL-1 triggers a series of deleterious events within hair follicle stem cells (HFSCs), exposing them to significant cellular stress. This stress, if left unchecked, inevitably leads to apoptosis, a process of programmed cell death that interrupts the viability of HFSCs and, consequently, the hair growth cycle.

HFSC apoptosis is not a random event, but a process finely regulated by a complex molecular control system. The BCL-2 family of proteins plays a crucial role in this system, acting as a true “switch” that decides the cell fate. BCL-2 proteins can promote cell survival or, conversely, trigger apoptosis, depending on the cellular conditions and the signals received.

In the presence of MCL-1, BCL-2 proteins promote the survival of HFSCs, protecting them from stress and apoptosis. However, in the absence of MCL-1, the balance between BCL-2 proteins shifts towards the induction of apoptosis. HFSCs, deprived of their protective shield, become vulnerable to stress and activate the cell death program, leading to hair loss. Therefore, MCL-1 protein appears to be an essential regulator of HFSC survival, counteracting the pro-apoptotic action of the BCL-2 protein family.

Experiments on mice: confirmation of the role of MCL-1

In order to clarify the influence exerted by MCL-1 protein on hair follicle stem cells (HFSCs), researchers undertook an experimental investigation on mouse models. The approach adopted involved the targeted elimination of the MCL-1 gene from the skin cells of mice, followed by the removal of specific areas of hair. This intervention allowed us to observe the consequences of MCL-1 deficiency on the formation and maintenance of hair follicles.

The results obtained revealed a complex picture. First, it was observed that the congenital lack of MCL-1, that is, present since birth in the mice, did not compromise the initial formation of hair follicles. However, over time, a progressive loss of hair occurred. This phenomenon was attributed to the gradual decline of HFSCs, which, in the absence of MCL-1, suffered a functional deterioration.

In essence, the experiment demonstrated that the MCL-1 protein is not essential for the formation of hair follicles, but plays a crucial role in maintaining their vitality and preventing hair loss. Its absence, although it does not affect the initial formation of follicles, triggers a process of decline of HFSCs, which leads to progressive hair loss over time.

The recent identification of the crucial role of the MCL-1 protein in the regulation of hair follicle stem cells (HFSCs) opens up new therapeutic horizons for the treatment of alopecia, a condition that affects millions of individuals worldwide. The discovery that MCL-1 deficiency compromises the vitality of HFSCs, triggering hair loss, suggests that this protein could represent a primary pharmacological target.

The identification of the MCL-1 protein as a potential therapeutic target opens the way to the development of targeted drugs, capable of modulating the activity of this protein and restoring the normal function of hair follicle stem cells (HFSCs). These drugs could act through different mechanisms: first, they could stimulate the production of MCL-1, increasing the levels of this protein in hair follicle cells and thus counteracting the death of HFSCs, promoting hair regrowth.

Second, they could enhance the activity of MCL-1, since even in the presence of normal levels of this protein, its function could be compromised. Drugs capable of enhancing the action of MCL-1 could restore its protective function on HFSCs. Finally, they could block the action of pro-apoptotic BCL-2 proteins, since as highlighted by the study, the lack of MCL-1 unbalances the balance of the BCL-2 family towards apoptosis. Drugs that inhibit pro-apoptotic BCL-2 proteins could protect HFSCs from cell death.

The prospect of developing therapies targeting MCL-1 protein represents a potential game-changer in the treatment of alopecia, with the promise of providing an effective and safe solution to combat hair loss and stimulate hair regrowth. However, it is imperative to recognize that research in this area is still in its early stages.

Therefore, further studies are needed to deepen our understanding of the mechanism of action of MCL-1 protein within hair follicle stem cells (HFSCs), in order to identify safe and effective drugs able to modulate its activity. Finally, it is essential to evaluate the efficacy and safety of these drugs through clinical trials conducted in patients with alopecia, in order to ensure their applicability and safety in the clinical setting.

The Role of the ERBB Signaling Pathway in HFSC Survival

Inactive HFSCs, even in the absence of MCL-1, remain intact. However, once activated for new hair growth, they experience stress that activates the protein P53, a key regulator of cell death. Deletion of the P53 gene restored hair growth even in the absence of MCL-1, suggesting a collaboration between these two proteins in maintaining a delicate balance between cell survival and death in hair follicles.

Experiments in mouse models have revealed a crucial role for the ERBB signaling pathway in maintaining the viability of active hair follicle stem cells (HFSCs). This pathway, which regulates a wide range of fundamental cellular processes, has been shown to be a key factor in the survival and proliferation of HFSCs, cells that are essential for hair regeneration.

The ERBB signaling pathway acts through a complex cascade of molecular events, culminating in the increased production of the protein MCL-1. This protein, as discussed above, plays an essential protective role, safeguarding HFSCs from cellular stress and apoptosis, a process of programmed cell death.

Activation of the ERBB pathway triggers a series of intracellular signals that promote transcription and translation of the MCL-1 gene, leading to an increase in the levels of this protein within HFSCs. MCL-1 then acts as a bulwark against cellular stress, inhibiting the activation of pro-apoptotic BCL-2 proteins and ensuring the survival of HFSCs.

The importance of the ERBB pathway in HFSC survival suggests that its modulation could be a promising therapeutic strategy for the treatment of alopecia. Drugs that activate the ERBB pathway could increase MCL-1 production, protecting HFSCs from stress and promoting hair regrowth.

It is essential to recognize that our understanding of the molecular mechanisms that govern the ERBB pathway within hair follicle stem cells (HFSCs) is still in its infancy. Therefore, further scientific investigations are needed to identify the ERBB ligands and receptors involved in HFSC regulation, to decipher the downstream signaling mechanisms that determine the increased MCL-1 production, and to evaluate the efficacy and safety of drugs that modulate the ERBB pathway, using both preclinical and clinical models of alopecia.

Despite the challenges, the discovery of the role of the ERBB pathway in HFSC survival represents a significant step forward in the search for innovative therapies for alopecia. The ability to modulate this signaling pathway offers real hope for millions of people who want to restore their hair health.

Da:

https://tech.icrewplay.com/proteina-mcl-1-supporta-ricrescita-capelli/?fbclid=IwY2xjawJdRndleHRuA2FlbQIxMQABHlYMYey0NvmUyv9TRicLEHv90T12BZDRZvhL3-B2KLc-k8WquU4hCrEEek_8_aem_BM5Js8Z7r84xg6Ezuw8qiw