A picazón, un rasguño doloroso o la sensación de una brisa refrescante: la piel se asocia con terminaciones nerviosas que impulsan estas sensaciones. Los científicos se están adentrando en la epidermis para explorar cómo interactúan la piel y las células nerviosas.

Al observar el tejido de la piel a través de un microscopio, los investigadores luchan por desentrañar las intrincadas conexiones que ocurren en su interior. haces apretados de piel y células nerviosas.¹ Sin embargo, los avances recientes en microscopía han ayudado a resolver este problema intratable. Publicado en eVida, Nurcan Üçeylerneuróloga de la Universidad de Würzburg, y sus colegas utilizaron técnicas de imagen emergentes para descubrir que las fibras nerviosas no solo se tejen alrededor de las células de la piel sino también pasar a través de ellos.² Los hallazgos indican una ruta por la cual las células de la piel transmiten señales sensoriales al sistema nervioso.

«La piel es básicamente la ventana al exterior», dijo Kathryn Albers, un neurocientífico de la Universidad de Pittsburgh que no participó en el trabajo pero revisó el estudio. A pesar de esto, los científicos han pasado por alto durante mucho tiempo el papel que desempeñan las células de la piel en la estimulación nerviosa. Üçeyler espera que sus hallazgos abran nuevas puertas a la investigación. «Creo que estamos en el comienzo de un cambio de mentalidad», afirmó.

Un descubrimiento casual realizado por Christoph Erbacher, entonces estudiante de doctorado en el laboratorio de Üçeyler, puso en marcha el proyecto. «Había empezado a trabajar en su tesis doctoral sobre un tema completamente diferente», dijo Üçeyler. Sin embargo, cuando Erbacher observó el tejido de la piel bajo el microscopio, notó que las fibras nerviosas no sólo crecían alrededor de las células de la piel sino que, para sorpresa de todo el equipo, las atravesaban directamente. Deseoso de inspeccionar estas interacciones con más detalle, el equipo recurrió a estrategias de imágenes de última generación que amplían el interior de las células para mostrar estructuras finas.

La microscopía de iluminación estructurada, una técnica que toma múltiples instantáneas de una muestra bajo diferentes patrones de luz, permitió a Üçeyler y su equipo adquirir imágenes de súper resolución del tejido de la piel. Con la ayuda de anticuerpos fluorescentes que se unen específicamente a los nervios, localizaron túneles nerviosos que atraviesan las células de la piel. Luego, para capturar la arquitectura interior de la celda, utilizaron microscopio de electrones.³ La combinación de las dos estrategias, llamada Microscopía correlativa de luz y electrónica (CLEM)permitió a los investigadores ver qué detalles arquitectónicos correspondían a las fibras nerviosas teñidas con fluorescencia.⁴

Una sola instantánea de una celda sólo puede revelar mucho. Al obtener imágenes de varias capas en una porción de tejido, los investigadores pudieron determinar si una fibra nerviosa atravesaba una célula en lugar de estar por encima o por debajo de ella. Se desplazaron por las secciones transversales de la celda, comenzando en la base y avanzando hacia arriba. «De repente, aparece la fibra y puedes ver muy claramente que estás en el medio de la celda», dijo Üçeyler.

Al examinar de cerca los detalles arquitectónicos proporcionados por CLEM, los investigadores notaron que la fibra túnel, tan delgada como un micrómetro de ancho, no perforaba la membrana celular de la piel ni penetraba en el citoplasma, como una aguja que atraviesa la carne. Más bien, la membrana envuelve la fibra, como un aislamiento de caucho alrededor de los cables eléctricos.

Con una vista detallada de las conexiones piel-nervios, los investigadores exploraron si las proteínas responsables de transmitir señales se acumulan en estas fibras túneles. Utilizando una ráfaga de anticuerpos fluorescentes para buscar dicha proteína, descubrieron que conexión 43una proteína que normalmente participa en la comunicación entre las células de la piel, decoraba las fibras nerviosas.⁵ La conexina 43 se agrega en un anillo para generar poros en la membrana celular que permiten la entrada de señales químicas como iones de calcio.⁶ El equipo de Üçeyler también descubrió que el nivel de iones de calcio aumentaba dentro de las células cuando las fibras nerviosas las atravesaban, lo que sugería que los dos tipos de células se comunican.

Lo que comenzó como una observación casual puede tener implicaciones para la atención sanitaria en el futuro. Este vínculo entre la piel y las células nerviosas podría informar la investigación sobre los trastornos del sistema nervioso que afectan la piel. Por ejemplo, neuropatía de fibras pequeñas causa un dolor ardiente crónico y persistente en la piel, y Üçeyler espera que estudios futuros revelen si los túneles nerviosos desempeñan un papel en esta afección.⁷ Actualmente, las pocas opciones de tratamiento que existen se dirigen directamente a los nervios, pero algún día los investigadores podrían desarrollar terapias dirigidas a las células de la piel.

Antes de que eso pueda suceder, los científicos primero deben profundizar más para desentrañar la biología de estos túneles nerviosos. A Albers le gustaría saber cómo estos túneles se entrelazan con las células de la piel a medida que migran desde la capa base hasta la superficie de la piel. También se preguntó si las fibras nerviosas hacen túneles hacia otros tipos de células que se encuentran en el tejido de la piel, como las células inmunes, y qué podría lograr esa diafonía entre tipos de células.

“Ningún tejido existe por sí solo; todo se comunica en algún nivel”, dijo Albers.

Referencias

1. Lefèvre-Utile A, et al. Cinco aspectos funcionales de la barrera epidérmica. Int J Mol Ciencia. 2021;22(21):11676.
2. Erbacher C, et al. Interacción de queratinocitos humanos y terminales de fibras nerviosas en la unidad neurocutánea.. eVida. 2024;13:e77761.
3. Titzé B, Genoud C. Microscopía electrónica de barrido de volumen para obtener imágenes de ultraestructura biológica.. célula biológica. 2016;108(11):307-323.
4. de Boer P, et al. Microscopía óptica y electrónica correlacionadas: ¡la ultraestructura se ilumina! Métodos nat. 2015;12(6):503-513.
5. Langlois S, et al. Los niveles de conexina regulan la diferenciación de queratinocitos en la epidermis.. JBC. 2007;282(41):30171-30180.
6. de Bock M, et al. Los hemicanales de conexina 43 contribuyen al Ca citoplasmático²⁺ oscilaciones proporcionando un Ca bimodal²⁺-dependiente Ca²⁺ camino de entrada. JBC. 2012;287(15):12250-12266.
7. Hoeijmakers JG, et al. Neuropatías de fibras pequeñas: avances en el diagnóstico, la fisiopatología y el tratamiento. Nat Rev Neurol. 2012;8(7):369-379.