Un inesperado interruptor molecular es responsable del envejecimiento de las células madre de la sangre

23/10/2013 - E.P.

Se espera que se útil en la búsqueda de estrategias terapéuticas para frenar o revertir el proceso de envejecimiento y posiblemente rejuvenecer las células madre hematopoyéticas que tienen una importancia crítica

Científicos del Centro Médico del Hospital de Niños de Cincinnati, en Estados Unidos, y la Universidad de Ulm, en Alemania, informan en la revista Nature de que han encontrado un interruptor molecular novedoso e inesperado que podría convertirse en una clave para reducir algunos de los trastornos del paso de los años, ya que provoca que las células madre de la sangre envejezcan.

Según los autores, la investigación se basa en un estudio anterior del mismo equipo, que en 2012 comunicaron que podían hacer las células madre hematopoyéticas (HSC) envejecidas de modelos experimentales, funcionalmente más jóvenes.

El correcto funcionamiento de las HSC, que se forman en la médula ósea, es vital para la producción continua de diferentes tipos de células sanguíneas que permiten al sistema inmune combatir las infecciones. Las células también son relevantes para la regeneración de otras importantes células del cuerpo.

"Aunque hay una gran cantidad de datos que muestran que la función de las células madre de la sangre disminuye durante el envejecimiento, pero los procesos moleculares que lo causan siguen siendo en gran parte desconocidos. Esto impide enfoques racionales para atenuar el envejecimiento de las células madre", afirmó Hartmut Geiger, , investigador principal y científico en el Hospital de Niños de Cincinnati y la Universidad de Ulm.

La vía se denomina de señalización Wnt, una parte muy importante de la biología celular básica que regula las comunicaciones e interacciones entre las células en animales y personas. Se han relacionado las interrupciones en la ruta con problemas en la generación y desarrollo de tejido y una variedad de enfermedades.

Mediante el análisis de modelos de ratón y HSC en cultivos de laboratorio, los científicos observaron en células envejecidas que un patrón normal de señalización Wnt (contemplado en la ciencia como canónico) conmuta a un modo atípico de actividad (llamada no canónica). También notaron que el cambio de señalización canónica a no canónica fue provocada por un aumento espectacular en la expresión de una proteína en las HSC envejecidas llamada Wnt5a.

Cuando los investigadores decidieron probar esta observación aumentando deliberadamente la expresión de Wnt5 en HSC jóvenes, las células comenzaron a exhibir características de envejecimiento. Curiosamente, el aumento espectacular de Wnt5a en HSC activó otra proteína llamada Cdc42 , que resultó ser fundamental para frenar el envejecimiento celular.

Cdc42 es la misma proteína a la que los científicos se dirigieron en su estudio de 2012, en el que demostraron que la inhibición de Cdc42 farmacológicamente invierte el proceso de envejecimiento y las HSC rejuvenecidas se vuelven funcionalmente más jóvenes. Los investigadores decidieron que para el presente estudio, realizarían experimentos para ver cómo el bloqueo de Wnt5a afectaría al envejecimiento de HSC.

Para ello, eliminaron Wnt5a de las HSC de ratones y criaron ratones que carecían del funcionamiento de dos copias del gen Wnt5a, lo que en esencia bloquea la función de la proteína en las HSC de esos animales. La eliminación de Wnt5 de las células rejuveneció el funcionamiento de CMH y los ratones criados sin el funcionamiento de dos copias del gen Wnt5a mostraron un retraso en el proceso de envejecimiento de las células madre que forman la sangre.