MADRID 11 Sep. (EUROPA PRESS) -
Científicos del Centro de Investigación de Dinámica de Biosistemas (BDR) de RIKEN en Japón han identificado cambios clave en la estructura cromosómica y la expresión genética que afectan la función de las células madre durante el envejecimiento. Utilizando moscas de la fruta, descubrieron que estos cambios conducían al agotamiento de las células madre, lo que impide que estas se multipliquen. Los hallazgos, publicados en 'iScience', proporcionan la primera evidencia de una señal de agotamiento independiente y mejoran nuestra comprensión de cómo se altera el delicado equilibrio entre el agotamiento y la proliferación de las células madre en el envejecimiento normal.
Cuando órganos como los riñones o los intestinos sufren daños, las células madre que contienen se multiplican y se transforman en las partes específicas del órgano que necesitan ser reemplazadas. A medida que los animales (incluidos los humanos) envejecen, este proceso puede funcionar mal. A veces, las células madre pueden seguir dividiéndose sin control, lo que da lugar a un número excesivo que puede provocar cáncer. En otros casos, pueden agotarse y perder su capacidad de dividirse, impidiendo la reparación de cualquier tejido. Esta condición se conoce como agotamiento de las células madre.
En los seres humanos, si bien la proliferación de células madre a nivel molecular se conoce relativamente bien, el agotamiento sigue siendo en gran medida un misterio. Anteriormente, Sa Kan Yoo, investigador del RIKEN BDR, identificó cómo las células madre intestinales de las moscas de la fruta se vuelven cancerosas a medida que envejecen. Al utilizar el mismo sistema experimental, en el nuevo estudio, el equipo puso a prueba su teoría de que también existe un mecanismo independiente de la proliferación para el agotamiento de las células madre.
Así, analizaron la estructura de la cromatina en las células madre intestinales de la mosca de la fruta y encontraron una región de la cromatina que a menudo se cerraba durante el envejecimiento, impidiendo que se creara el regulador codificado por esta región de ADN. Como el ced-6 es un gen cuya expresión normalmente está controlada por este regulador, evaluaron a continuación la expresión del ced-6 mediante secuenciación de ARN. Como se esperaba, descubrieron que la expresión del ced-6 disminuía con el envejecimiento.
Para determinar si existe una relación entre este gen y el agotamiento de las células madre, bloquearon su expresión. Esta intervención detuvo eficazmente la proliferación de células madre relacionada con la edad, lo que indica que normalmente estos genes funcionan para prevenir el agotamiento de las células madre.
También descubrieron que bloquear el ced-6 podría provocar el agotamiento de las células madre a cualquier edad. Cuando las células intestinales están dañadas, las células madre normalmente proliferan, se diferencian y vuelven a unir el tejido dañado. Sin embargo, cuando los investigadores dañaron intencionalmente las células intestinales y bloquearon el ced-6 , no observaron ninguna proliferación de células madre. Esto indica que el agotamiento causado por el bloqueo del ced-6, u otros genes controlados por el mismo regulador, no se limita a los momentos de edad avanzada, sino que es probable que sea un proceso general que podría estar activo en cualquier momento para ayudar a mantener el equilibrio cuando la proliferación es demasiado alta.
"Nuestros hallazgos conducirán a nuevos avances en la investigación sobre el envejecimiento", afirma Yoo. "Comprender los mecanismos de agotamiento de las células madre en las moscas de la fruta proporciona información valiosa sobre el proceso de envejecimiento en general y podría ofrecer pistas sobre cómo el envejecimiento afecta a las células madre en los seres humanos. El siguiente paso es determinar si se producen cambios similares en las células madre humanas a medida que envejecen".
