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El envejecimiento cutáneo se compone de dos factores distintos: envejecimiento intrínseco yextrínseco 1,2. El envejecimiento intrínseco es causado por procesos cronológicos naturales y factores genéticos, mientras que el envejecimiento extrínseco resulta de la exposición acumulada a factores de estrés ambientales, principalmente radiación ultravioleta, pero también contaminación del aire, humo de cigarrillo y agentes químicos, que aceleran el proceso de envejecimiento más allá de las tasas cronológicasnormales 3,4. Las exposiciones ambientales generan estrés oxidativo que sobrepasa las defensas antioxidantes celulares, provocando daños en el ADN, oxidación de proteínas y peroxidación lipídica. Estas alteraciones moleculares desencadenan respuestas persistentes al daño al ADN y disfunción celular, promoviendo finalmente la senescenciaprematura 5,6. Esta senescencia inducida por el estrés contribuye a las características clínicas de la piel envejecida, incluyendo arrugas, pigmentación desigual, reducción de elasticidad y deterioro de la función de labarrera.
Los melanocitos residen en la epidermis basal y actúan como la principal defensa de la piel contra el daño inducido por los rayos UV, sintetizando melanina y transfiriéndola a los queratinocitos circundantes. Paradójicamente, este papel protector los hace especialmente vulnerables al estrés oxidativo y a la senescencia prematura durante el envejecimientoextrínseco 8,9. El propio proceso de melanogénesis genera especies reactivas sustanciales de oxígeno como subproductos de las reacciones tirosinasas catalizadas, creando una carga oxidativa inherente que se amplifica aún más por exposiciones ambientales como la radiación UV yla contaminación 10,11. Como resultado, el estrés ambiental crónico puede inducir daño oxidativo, disfunción mitocondrial y, en última instancia, senescenciacelular 12. A pesar de su importancia, quedan preguntas clave sobre las vías moleculares que gobiernan la senescencia de los melanocitos y cómo el estrés oxidativo inicia este proceso. Además, la influencia de los melanocitos senescentes en el microambiente cutáneo circundante como factor de los cambios cutáneos relacionados con la edad, especialmente a través de la liberación de factores SASP, sigue siendo insuficientementecomprendida 13,14.
Aunque los melanocitos son particularmente susceptibles a la senescencia inducida por estrés oxidativo, los modelos experimentales para estudiar este proceso siguen siendolimitados 15,16. La mayoría de la investigación sobre senescencia sigue basándose en modelos replicativos o inducidos por estrés en fibroblastos, pero estos enfoques no capturan la biología distintiva de los melanocitos ni su potencial para influir en el envejecimiento cutáneo mediante la intercomunicación con células vecinas y su propio perfil SASP17. Esta carencia pone de manifiesto la necesidad de modelos de senescencia específicos para melanocitos que reflejen con mayor precisión sus respuestas fisiológicas a los factores de estrésambientales 18,19 y su contribución al envejecimiento de la piel humana.
A pesar de la disponibilidad de enfoques de senescencia inducida por estrés, su implementación en melanocitos humanos primarios sigue siendo técnicamente desafiante y a menudo se asocia con una variabilidad sustancial. Los melanocitos son particularmente sensibles al estrés oxidativo, lo que resulta en una ventana experimental estrecha entre la inducción efectiva de la senescencia y la citotoxicidad excesiva. Además, las diferencias dependientes del donante en las preparaciones de células primarias contribuyen aún más a resultados inconsistentes entre estudios. Estos desafíos suelen estar infrainformados y los protocolos suelen estar insuficientemente estandarizados, limitando la reproducibilidad. El protocolo actual aborda esta carencia proporcionando un régimen de tratamiento optimizado y reproducible, un esquema de dosificación definido y lecturas estandarizadas para una inducción y evaluación fiable de la senescencia en melanocitos humanos primarios.
El tert-butilo hidroperóxido (tBHP) es un inductor bien caracterizado del estrés oxidativo que promueve la senescencia al generar especies reactivas de oxígeno y agotar las defensas antioxidantes celulares. Se ha utilizado ampliamente para inducir la senescencia en fibroblastos dérmicos, donde activa marcadores característicos de senescencia mientras mantiene la viabilidad celular20,21. Dado que la tBHP produce un estrés oxidativo sostenido a través de vías bioquímicas definidas, ofrece un sistema reproducible y accesible para estudiar la senescencia inducida por estrés oxidativo e investigar los mecanismos moleculares que vinculan el daño oxidativo con procesos de envejecimiento22,23. A diferencia de los modelos basados en UV, la tBHP es especialmente ventajosa cuando se requiere una inducción controlada y reproducible del estrés oxidativo, independiente de los parámetros de irradiación y sin necesidad de equipos especializados.
HNM proporciona un modelo relevante para estudiar los mecanismos extrínsecos de envejecimiento24. Como células primarias derivadas del prepucio, conservan intactas vías de respuesta al estrés y evitan artefactos asociados a la modificación genética oinmortalización 25. Los melanocitos neonatales proporcionan un modelo experimental óptimo ya que presentan un daño basal mínimo, lo que permite una evaluación clara de las vías de senescencia inducidas por factores de estrésambientales 26,27.
Este estudio emplea el estrés oxidativo inducido por tBHP en melanocitos neonatales humanos primarios, superando las limitaciones de modelos celulares no melanocíticos e inmortalizados comúnmente utilizados en la investigación sobre senescencia. Proporciona una plataforma estandarizada para examinar los mecanismos específicos de senescencia de melanocitos y caracterizar el fenotipo senescente con marcadores establecidos. En conjunto, este protocolo proporciona un modelo reproducible y fisiológicamente relevante para estudiar la senescencia inducida por estrés oxidativo en melanocitos.