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Estas células madre resisten el envejecimiento y mantienen la regeneración muscular hasta la vejez

Dra. María Elena Reyes González — Sat, 31 Oct 2020 04:05:49 +0000

Investigadores españoles han descrito en ratones cómo todas las células madre musculares no envejecen igual, y han identificado un subgrupo con una capacidad regenerativa superior que se mantiene hasta la edad geriátrica. Los resultados se publican en Nature Cell Biology.

Científicos de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), ICREA y Ciberned han identificado un mecanismo fisiológico que mantiene la capacidad regenerativa de las células madre musculares y que, sorprendentemente, resiste el paso del tiempo mucho más de lo esperado, hasta la edad geriátrica.

Este nuevo estudio, publicado en la revista Nature Cell Biology, recoge los resultados de más de siete años de investigación y colaboraciones con diversos laboratorios de Europa y Estados Unidos.

La regeneración del músculo esquelético depende de una población de células madre musculares (células satélite) que se encuentran en un estado latente o quiescente, una situación que puede activarse por daño o estrés para formar nuevas fibras musculares y expandirse en nuevas células madre. Se sabe que las funciones regenerativas de estas células madre disminuyen con el envejecimiento.

Los autores han comprobado que todas las células madre musculares no son iguales y han identificado un subgrupo que mantiene su capacidad regenerativa a lo largo del tiempo, decayendo solo en la edad geriátrica.

Los autores han constatado en experimentos con ratones que todas las células madre musculares, a pesar de estar en quiescencia, no son iguales, y han identificado un subgrupo que mantiene su capacidad regenerativa a lo largo del tiempo, decayendo solo en la edad geriátrica.

Capacidad regenerativa superior

Los investigadores han demostrado que este subgrupo de células madre quiescentes poseen una capacidad regenerativa superior a través de la activación de la vía de señalización asociada a FoxO (un factor regulador de la expresión génica previamente asociado a la longevidad), el cual mantiene la expresión de un programa génico joven a lo largo de la vida.

Sin embargo, en la edad geriátrica se pierde la activación de FoxO en este subgrupo de células, lo que provoca su pérdida de funcionalidad. Según los resultados, los fármacos que activen FoxO pueden tener un efecto rejuvenecedor para la musculatura, abriendo la posibilidad de mejorar la salud de personas ancianas debilitadas por la pérdida de masa muscular.

Es más, tal y como concluyen los expertos, también puede ser útil para personas que han perdido masa muscular por enfermedades neuromusculares o por efectos asociados al cáncer o patologías infecciosas o inflamatorias.

octubre 30/2020 (SINC)

Referencia:

García-Prat L. et al. “FoxO maintains a genuine muscle stem-cell quiescent state until geriatric age”. Nature Cell Biology, 2020 (26 October). DOI 10.1038/s41556-020-00593-7.

En este trabajo han colaborado investigadores del Instituto Nacional de la Salud (Estados Unidos), Universidad de Luxemburgo, CIC bioGUNE, CSIC, Universidad de Pádua y Universidad La Sapienza de Roma. El estudio se ha financiado en parte gracias a las ayudas obtenidas del European Research Council (ERC), el Ministerio de Ciencia e Innovación y La Caixa-Health.

Las células de la piel están controladas por el ritmo circadiano

Lic. Heidy Ramírez Vázquez — Tue, 15 Nov 2011 06:02:38 +0000

El ritmo circadiano o reloj biológico es el encargado de regular la función de las células madre de la piel. Así lo afirma un estudio del grupo Homeóstasis Epiterial del Centro de Regulación Genómica que se publicó en el último número de Nature (doi:10.1038/nature10649).

Los investigadores han descubierto que el comportamiento de las células madre de la piel está regulado por un reloj biológico interno, y que su correcto funcionamiento es necesario para el mantenimiento del tejido. El reloj biológico permite que las células madre se dividan en los momentos en los que la piel ya no está expuesta a posibles daños, cuando sería más vulnerable a la acumulación de mutaciones en el ADN, como en las horas máximas de radiación solar, lo que ocasiona una pérdida de su capacidad regenerativa o una mayor predisposición a desarrollar tumores.

«El reloj biológico permite un ajuste preciso de comportamiento temporal en las células madre, de manera que el sistema se adapta a las necesidades del tejido según la hora del día. Existe un reemplazo constante de las células, y por ello un mínimo riesgo de acumular mutaciones en el ADN. Si se pierde este control, las células madre pueden acumular daños, y la probabilidad de envejecimiento celular y de generación de tumores aumenta», advierte Salvador Aznar Benitah, coordinador del estudio.

Los genes Bmal1 y Period1/2 son los encargados de regular la actividad o el reposo de la regeneración celular. Mediante la manipulación genética de ambos, la perturbación del reloj biológico impedía a las células saber cuándo tenían que ejercer su función, lo que ocasiona problemas a largo plazo en el envejecimiento y la generación de tejido.
noviembre 14/2011 (Diario Médico)

Peggy Janich, Gloria Pascual, Anna Merlos-Suárez, Eduard Batlle, Jürgen Ripperger, et al. The circadian molecular clock creates epidermal stem cell heterogeneity. Nature, publicado noviembre 9/2011.

Descubren células madre adultas en el endometrio humano

Lic. Heidy Ramírez Vázquez — Fri, 25 Jun 2010 06:30:24 +0000

Científicos del Centro de Investigación Príncipe Felipe, del Instituto Valenciano de Infertilidad y de la Universitat de València han encontrado e identificado células madre en el endometrio humano, un hallazgo que supone un primer paso para el desarrollo de terapias celulares futuras y para el estudio de diversas enfermedades asociadas a disfunciones o anomalías en este tejido, según informó la Generalitat en un comunicado.Los resultados del estudio se publican en un artículo de la revista científica PLoS ONE, que recoge los detalles del procedimiento llevado a cabo para localizar esta población de células madre. Para efectuar el trabajo, los investigadores realizaron un análisis de muestras endometriales humanas para determinar la existencia y presencia de células madre en este tejido.
La detección e identificación de esta población se realizó a través de la técnica de citometría de flujo, que permitió aislar la población y caracterizarla a nivel molecular. En el desarrollo del estudio, los científicos descubrieron marcadores de indiferenciación típicos de las células madre. El endometrio es un tejido que tapiza el interior de la cavidad uterina. Está implicado en la menstruación, y su función es alojar al embrión humano permitiendo su implantación.
El equipo de trabajo, liderado por Carlos Simón, director científico del Centro de Investigación Príncipe Felipe y del IVI, y por la doctora Irene Cervelló, está financiado por una beca para investigadores del programa Prometeo de la Conselleria de Educación de la Generalitat, destinado a promover la investigación de calidad y favorecer la excelencia de los grupos de investigación con una trayectoria acreditada dentro de la comunidad científica.
En la caracterización de estas células madre del endometrio a diferentes niveles, los resultados han permitido concluir que se trata de células madre de origen mesenquimal, capaces de diferenciarse o especializarse en tipos celulares de diversos tejidos como el óseo (células del hueso) o adiposo (células de la grasa). La doctora Cervelló, una de las autoras del estudio, apuntó que este estudio \»confirma la existencia de células madre en el endometrio, capaces de diferenciarse a células del mesodermo y de regenerar el tejido del que proceden en modelos animales\».
Las células madre mesenquimales son un tipo de células madre adultas, indiferenciadas, que han sido ya localizadas en varios tejidos del cuerpo humano como la médula ósea, el tejido adiposo o la pulpa dentaria. Pertenecen a la categoría de las llamadas células \’pluripotentes\’, es decir, con capacidad para diferenciarse hacia varios tipos celulares.
Asimismo, como parte del trabajo de laboratorio, los investigadores inyectaron estas células madre del endometrio humano en modelos animales de ratón, y comprobaron su capacidad para regenerar el endometrio humano. Esta prueba permitió verificar que poseen las características de las células madre.
Otra de las técnicas utilizadas en el estudio ha sido la de arrays de expresión génica, con el objetivo de detectar qué genes están más expresados en esta población celular, e intentar buscar un marcador candidato para estas células madre adultas.
En la mayoría de los tejidos adultos existen pequeñas poblaciones de células indiferenciadas que poseen la capacidad de diferenciarse a tipos celulares maduros, dividiéndose a su vez para mantener el balance necesario de células indiferenciadas. Estas células son las llamadas células madre, y se caracterizan por ser las encargadas del mantenimiento, regeneración y renovación celular del tejido u órgano en el que se encuentran.
El trabajo partió de la hipótesis de que en el endometrio humano debía existir una población de células madre responsables de su alta capacidad regenerativa.
Diversas publicaciones anteriores sugerían la presencia de una población de células madre en el endometrio humano, y ya habían sido localizadas en el endometrio de ratón en trabajos anteriores de este equipo, pero hasta el momento no habían sido identificadas en humano.
La localización de células madre en el endometrio humano representa un abanico de posibilidades en su aplicación a potenciales terapias regenerativas para la reparación del tejido dañado, y una prometedora alternativa a los tratamientos convencionales.
En este sentido, la investigadora Irene Cervelló, apuntó que el hallazgo de estas células madre con capacidad para regenerarse en tipos celulares del tejido óseo, \»podría suponer un primer paso para terapias celulares autólogas futuras a largo plazo, como por ejemplo en el tratamiento de dolencias como la osteoporosis\».
Además, el estudio abre nuevos puntos de vista en el estudio de estas células madre en dolencias asociadas al endometrio, tales como cáncer endometrial, endometriosis o síndrome de Asherman, entre otras, ya que es probable que estas células madre desempeñen un papel fundamental en determinadas enfermedades ginecológicas.
Este hallazgo podría facilitar la búsqueda de dianas terapéuticas en estas enfermedades y en problemas de infertilidad, para conocer mejor los mecanismos básicos que las rigen y trasladarlos en un futuro a la aplicación clínica.

Valencia, junio 24/2010(EUROPA PRESS)