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Medici e ricercatori hanno osservato da tempo che la guarigione delle ferite, la gravità di alcune malattie infiammatorie e la frequenza di certi tumori della pelle variano tra uomini e donne, senza davvero comprendere il perché.
Per molto tempo, le differenze tra femmine e maschi erano principalmente associate agli organi riproduttivi.
Tuttavia, organi che non hanno nulla a che fare con la riproduzione, come la pelle, possono anche essere modellati dal sesso.
Questa domanda, essenziale per prevenire e trattare meglio le malattie infiammatorie e il cancro, è stata a lungo sottovalutata da parte della comunità scientifica.
Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature, è stato guidato dal Prof. Cédric Blanpain, ricercatore presso il WEL Research Institute, direttore del Laboratorio di Cellule Staminali e Cancro e professore presso l’Université libre de Bruxelles, in collaborazione con il team del Prof. Benjamin Simons dell’Università di Cambridge e di altre istituzioni partner.
I ricercatori hanno utilizzato una tecnica di microscopia che permette di filmare cellule attraverso la pelle di un topo vivente.
Furono così in grado di seguire le stesse cellule staminali e i loro discendenti per cinque mesi, un periodo di tracciamento senza precedenti.
Dopo aver cercato di capire come la pelle si rinnova, hanno scoperto una differenza inaspettata tra femmine e uomini e poi hanno dimostrato che gli ormoni sessuali sono responsabili.
Come la pelle si rinnova
Lo strato esterno della pelle viene costantemente rinnovato. In fondo si trovano le cellule staminali, che si moltiplicano.
Alcune delle loro cellule “figlie” rimangono cellule staminali; altre diventano cellule cutanee specializzate che assicurano il funzionamento della barriera cutanea e sono incapaci di divisione (un processo chiamato differenziazione), si muovono verso la superficie e alla fine vengono staccate.
Il modo in cui questo processo viene organizzato è stato dibattuto per decenni.
Filmando le stesse aree della pelle per cinque mesi, il team ha dimostrato che le cellule staminali non si trasformano direttamente in cellule cutanee mature: attraversano prima una fase intermedia, durante la quale possono dividersi solo un numero limitato di volte, prima di diventare completamente specializzate.
Nelle femmine, le cellule staminali sono altamente sincronizzate
Ancora più sorprendentemente, nelle femmine due cellule “sorelle”, nate dalla divisione della stessa cellula, tendono a fare la stessa scelta nello stesso momento: dividersi di nuovo o specializzarsi.
Come due vogatori che sincronizzano i loro colpi, si muovono in sintonia. Nei maschi, ogni cellula segue il proprio ritmo in misura maggiore.
“Inizialmente ci siamo proposti di capire come la pelle si rinnova e se esiste una gerarchia con cellule staminali in cima.
Siamo rimasti sorpresi nel riscontrare forti differenze nel modo in cui le cellule staminali rinnovano la pelle sia nelle femmine che nei maschi,” spiega il dottor Dan Engelman, primo autore dello studio.
Gli ormoni sessuali dettano il ritmo
Per capire da dove provenga questa differenza, i ricercatori si sono rivolti agli ormoni sessuali.
La castrazione dei topi maschi, che rimuove la principale fonte di ormone maschile chiamato testosterone, ha mostrato che gli ormoni sessuali maschili controllano la velocità con cui le cellule della pelle si differenziano e lasciano lo strato staminale: dopo la castrazione, la pelle maschile si comporta più come la pelle femminile, mentre il trattamento con diidrotestosterone (DHT), una forma attiva di testosterone, ripristina il comportamento maschile.
Al contrario, la rimozione delle ovaie (ovaiectomia) nelle femmine riduce la proliferazione delle cellule staminali, un effetto invertito dal trattamento con estradiolo, l’ormone femminile, e quasi elimina la firma di coordinazione tra cellule sorelle.
In breve, il testosterone, più abbondante negli uomini, controlla il tasso di maturazione delle cellule cutanee, mentre gli estrogeni, più abbondanti nelle femmine, favoriscono la proliferazione delle cellule staminali e contribuiscono alla loro coordinazione.
Infine, nella pelle umana ricostruita in laboratorio, il testosterone accelera anche la differenziazione delle cellule staminali, suggerendo che questo meccanismo esista anche negli esseri umani.
Guarigione più rapida delle ferite nelle femmine
I ricercatori hanno anche osservato che una ferita sulla pelle della schiena si chiude notevolmente più rapidamente nelle femmine di topo, specialmente nei primi giorni.
Questo vantaggio iniziale è in parte spiegato da un’attivazione precoce delle cellule staminali, che funzionano anch’esse in modo più coordinato. Lo spazio si restringe poi man mano che la ferita si chiude.
Perché è importante
Medici e ricercatori hanno osservato da tempo che la guarigione delle ferite, la gravità di alcune malattie infiammatorie e la frequenza di certi tumori della pelle variano tra uomini e donne, senza davvero comprendere il perché.
Identificando i meccanismi cellulari e ormonali dietro queste differenze nella pelle, questo studio solleva parte del velo.
A lungo termine, potrebbe aprire la strada a trattamenti che tengono conto del sesso del paziente, ad esempio per ustioni, recupero dopo un intervento chirurgico o ferite croniche in persone con diabete, che colpiscono milioni di persone in tutto il mondo.
Potrebbe anche ispirare nuove strategie per prevenire i tumori della pelle, che sono estremamente comuni.
Questi risultati fanno anche luce su un dibattito di lunga data tra gli specialisti su come la pelle si rinfresca.
“Questo studio è un tour de force tecnologico, e la scoperta delle differenze tra cellule staminali della pelle maschile e femminile è affascinante e del tutto inaspettata. Fa luce su una serie di osservazioni cliniche che in precedenza mancavano di una spiegazione biologica. Apre una vasta gamma di nuove domande, che spaziano dalla biologia fondamentale delle cellule staminali a questioni cliniche come la guarigione delle ferite, lo sviluppo del cancro e le malattie autoimmuni. Il sesso è un parametro troppo spesso trascurato in biologia e medicina. Ora indagheremo le differenze tra maschi e femmine durante la formazione e la progressione dei tumori della pelle, così come i meccanismi molecolari responsabili di queste differenze”, afferma il Prof. Cédric Blanpain, che ha guidato lo studio.
