MADRID, 25 Ago. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pensilvania (Penn Medicine), en Estados Unidos, han descubierto mediante imágenes de súper resolución que las células cambian la estructura física de su genoma cuando se ven afectadas por una enfermedad, según publican en la revista 'Nature Biomedical Engineering'.
Estos hallazgos apuntan a la posibilidad de nuevos tratamientos -como terapias con pequeñas moléculas- para traer una especie de bibliotecario que podría restaurar el orden en las células afectadas.
Los investigadores estudiaron el núcleo de las células del interior de los tejidos conectivos que se deterioran como consecuencia de la tendinosis. Las alteraciones relacionadas con la enfermedad en los entornos en los que existen las células provocaron la reorganización del genoma -que es la suma de las secuencias de ADN de un organismo- dentro del núcleo de la célula, lo que cambió el funcionamiento de las mismas y las incapacitó para volver a reordenar la información de su ADN de la forma correcta.
"Esto es realmente importante porque la investigación nos dice, por primera vez, que las células enfermas del tejido conectivo cambian la estructura física de sus genomas y dejan de responder a las señales físicas normales de su entorno --resalta el autor principal del estudio, Su Chin Heo, profesor asistente de Cirugía Ortopédica--. Si podemos averiguar exactamente por qué ocurre esto, podríamos ser capaces de "desbloquear" el estado de enfermedad de estas células y devolverlas a un estado saludable".
Los cambios a microescala en los entornos en los que existen las células tienen efectos a macroescala por la forma en que cambian los comportamientos celulares y el funcionamiento de un organismo. Pero esta dinámica no se conoce bien. Por ello, Heo y sus colegas se propusieron examinar cómo las células del tejido conectivo degenerado responden a los cambios en su entorno físico y, en particular, cómo la organización espacial de la cromatina -el material del que está hecho el ADN, que se ha demostrado que difiere según el tipo de célula- podría verse afectada por los cambios provocados por la enfermedad.
Para ello, el equipo utilizó las últimas técnicas de imagen de superresolución para observar modelos celulares humanos, concretamente tenocitos (células del tendón que participan en el mantenimiento de la estructura del tejido) y células estromales mesenquimales (similares a las células madre, pueden convertirse en una variedad de células necesarias para construir o mantener el tejido).
En estos modelos, los investigadores observaron que los cambios químicos y mecánicos dentro de los entornos que imitan a los tendones en degeneración hacían que los tenocitos reordenaran incorrectamente su cromatina. E incluso cuando los investigadores presentaron estas células con el entorno mecánico adecuado, vieron que las células habían perdido su capacidad de reorganizar adecuadamente su genoma de vuelta a un estado normal - las células ya no podían responder correctamente.
Las células sanas respondían bien a los mismos estímulos químicos y mecánicos, por lo que parece que las células enfermas olvidaron lo que estaban haciendo o no pudieron acceder a la información correcta en su respuesta a la crisis.
"Aunque descubrimos que las células en microambientes enfermos pierden su memoria epigenética, estos resultados también sugieren que los tratamientos epigenéticos -como los medicamentos de moléculas pequeñas- podrían restablecer la organización saludable del genoma y podrían resultar tratamientos eficaces en las afecciones que afectan a los tejidos densos --afirma la autora principal del estudio, la doctora Melike Lakadamyali, profesora asociada de Fisiología--. Eso es algo que pensamos seguir y probar".
Los investigadores ya han conseguido subvenciones para estudiar si las células del cartílago y las del menisco se ven afectadas de forma similar por los genomas alterados por la enfermedad y también están estudiando si el proceso de envejecimiento tiene un efecto similar.
"Una vez que comprendamos estos procesos celulares específicos que los provocan -lo que cierra la puerta de la biblioteca- podremos utilizar fármacos de moléculas pequeñas como llaves de esqueleto para intentar impedir que se produzcan o revertir el proceso", señala el coautor del estudio, el doctor Robert Mauck, profesor de Cirugía Ortopédica y director del Laboratorio de Investigación Ortopédica McKay de Penn.
