El FGF5 es una proteína de 268 aminoácidos y 29,1 kDa que también se presenta de forma natural como una variante de empalme de isoforma de 123 aminoácidos (FGF5s). [6] [7] El FGF5 se produce en la vaina radicular externa del folículo piloso , así como en los macrófagos perifoliculares, y su expresión máxima se produce en la fase anágena tardía del ciclo piloso. [ 8] [9] El receptor del FGF5, FGFR1 , se expresa en gran medida en las células de la papila dérmica del folículo piloso. [8] [9] La isoforma FGF5s empalmada alternativamente se ha identificado como un antagonista del FGF5 en varios estudios. [6] [7] [10]
Papel en el ciclo del cabello
La única función descrita del FGF5 en adultos es la regulación del ciclo del cabello . El FGF5 desempeña un papel fundamental en el ciclo del cabello, donde actúa como molécula de señalización clave para iniciar la transición de la fase anágena (crecimiento) a la fase catágena (regresión). [11] [12] La evidencia de esta actividad se obtuvo inicialmente a través de la interrupción dirigida del homólogo del gen FGF5 en ratones, lo que resultó en un fenotipo con cabello anormalmente largo. [12]
En numerosos estudios genéticos de fenotipos de animales de pelo largo se ha demostrado que pequeños cambios en el gen FGF5 pueden alterar su expresión, lo que lleva a un aumento en la duración de la fase anágena del ciclo del pelo , lo que da como resultado fenotipos con pelo extremadamente largo. Esto se ha demostrado en muchas especies, incluidos gatos, [13] [14] perros, [15] [16] ratones, [12] conejos, [17] burros, [18] ovejas y cabras, [19] donde a menudo se hace referencia a la mutación de angora. Recientemente, se demostró que la modificación CRISPR de cabras para eliminar artificialmente el gen FGF5 dio como resultado una mayor producción de lana, sin fertilidad u otros efectos negativos en las cabras. [20]
Se ha planteado la hipótesis de que, en un tipo alternativo de mutación, la selección positiva para una mayor expresión de la proteína FGF5 fue uno de los factores que contribuyeron a la pérdida evolutiva de pelo en los cetáceos durante su transición del entorno terrestre al acuático. [21]
El FGF5 también afecta el ciclo del cabello en los humanos. Las personas con mutaciones en el FGF5 presentan tricomegalia familiar , una afección que implica un aumento significativo de la porción de cabello en fase anágena, así como pestañas extremadamente largas. [11] El FGF5 también se ha identificado como un factor potencialmente importante en la alopecia androgenética . En 2017, un gran estudio de asociación del genoma completo de hombres con alopecia androgenética de aparición temprana identificó polimorfismos en el FGF5 como fuertemente asociados con la pérdida de cabello de patrón masculino. [22]
El bloqueo del FGF5 en el cuero cabelludo humano extiende el ciclo del cabello, lo que resulta en una menor caída del cabello, una tasa de crecimiento más rápida del cabello y un mayor crecimiento del cabello. [23] [24] Los métodos in vitro que utilizan líneas celulares diseñadas y células de la papila dérmica que expresan FGFR1 han identificado una serie de aislados botánicos de origen natural , incluidos Sanguisorba officinalis [23] y miembros de moléculas individuales de la familia de los monoterpenoides [24] como inhibidores (bloqueadores) del FGF5. Los estudios clínicos han demostrado que la aplicación tópica de formulaciones que contienen estos extractos y moléculas naturales es beneficiosa en hombres y mujeres que experimentan pérdida de cabello. [23] [24]
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