En un complicado pero apasionante estudio que aparece hoy en Stem Cells, científicos de varias disciplinas de la Universidad de Wisconsin-Madison, han encontrado el mecanismo molecular responsable de que la reprogramación celular pueda revertir el envejecimiento que conduce a una disminución en las actividades y funciones de las células madre mesenquimales o estromales (MSC).
Como ya se conoce, las células madre tienen el potencial de convertirse en tipos diferentes de células en el organismo. Como explican desde los Institutos Nacionales de la Salud de EE UU, se diferencian de las otras células del cuerpo en tres características: pueden dividirse y renovarse a sí mismas durante un largo tiempo; no son especializadas, por lo que no pueden cumplir funciones específicas en el cuerpo y tienen el potencial de convertirse en células especializadas, como las células musculares, células de la sangre y células del cerebro.
Las MSC son células multipotenciales primitivas, con morfología fibroblastoide, originadas a partir de la capa germinar mesodermal, con la capacidad de diferenciarse en diversos tipos de células.
Este hallazgo no solo mejora el conocimiento del envejecimiento de las MSC y las enfermedades asociadas, sino que también proporciona información sobre el desarrollo de estrategias farmacológicas para reducir o revertir el proceso de envejecimiento.
El investigador principal de este estudio, Wan-Ju Li, experto en ingeniería biomédica de la Universidad de Wisconsin, se basó en la reprogramación celular, un enfoque comúnmente utilizado para revertir el envejecimiento celular, con el fin de establecer un modelo de células jóvenes y viejas genéticamente idénticas.
“Si bien estamos de acuerdo con hallazgos previos en el rejuvenecimiento de MSC por reprogramación celular -señala este científico- nuestro estudio va más allá para proporcionar información sobre cómo las MSC reprogramadas se regulan molecularmente para mejorar las características celulares del envejecimiento”.
Reversión del envejecimiento celular
El equipo de Wan-Ju Li comenzó por derivar las MSC del líquido sinovial humano (SF-MSC); esto es, el líquido que se encuentra en la rodilla, el codo y otras articulaciones, y reprogramarlas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC).
Luego volvieron a convertir estas iPSC en MSC, rejuveneciendo a estas. “Cuando comparamos las MSC reprogramadas con las MSC parentales no rejuvenecidas -explica Wan-Ju Li-, encontramos que las actividades relacionadas con el envejecimiento se redujeron en gran medida en las MSC reprogramadas en comparación con las de sus líneas parentales. Esto indica una reversión del envejecimiento celular”.
Después, estos investigadores llevaron a cabo un análisis de las células para determinar si había algún cambio en la expresión génica global, como resultado de la reprogramación.
Así, descubrieron que la expresión de GATA6, una proteína que desempeña un papel importante en el desarrollo intestinal, pulmonar y cardíaco, se reprimía en las células reprogramadas en comparación con las células de control.
Esta represión condujo a un aumento en la actividad de una proteína esencial para el desarrollo embrionario denominada SHH, así como en el nivel de expresión de otra proteína, FOXP1, necesaria para el desarrollo adecuado del cerebro, corazón y pulmón.
Wan-Ju Li concluye que identificaron “la vía GATA6 / SHH / FOXP1 como mecanismo clave que regula el envejecimiento y el rejuvenecimiento de las MSC”.
En relación con este hallazgo, el doctor Jan Nolta, editor en jefe de Stem Cells, opina que “el envejecimiento prematuro puede frustrar la capacidad de expandir estas células prometedoras mientras se mantiene la función para uso clínico. El conocimiento mejorado sobre las vías que controlan la diferenciación y la senescencia es muy valioso”.
MSC y medicina regenerativa
Como curiosidad, hace ya diez años, un equipo de investigadores argentinos publicaba el estudio Células madre mesenquimales y medicina regenerativa, en el que, entre otras cosas, ya decían que “junto a su capacidad para diferenciarse y transdiferenciarse a células de los distintos linajes, las MSC han generado un gran interés por sus características inmunomoduladoras”.
“De hecho -continuaban diciendo- hubo un antes y un después del descubrimiento de la capacidad de las MSC de inducir tolerancia periférica, indicando que podrían ser útiles como herramientas terapéuticas ante patologías que implican desórdenes inmunes”.
