Describen el proceso de conversión de células adultas a madre pluripotenciales

Las proteínas Gdap1 y MiD51 participan en el inicio de la conversión de células adultas en células madre pluripotentes inducidas, según un estudio español publicado en Cell Cycle. El proceso es absolutamente necesario para que esta conversión celular pueda tener lugar.

Enrique Mezquita. Valencia | 13/12/2016 10:40

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Josema Torres, investigador del Grupo de Neurobiología Celular de UV-Incliva, en Valencia. (Enrique Mezquita)

Un estudio multicéntrico liderado por el Grupo de Neurobiología Celular de la Universidad de Valencia (UV)-Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Clínico Universitario de Valencia (Incliva), ha revelado que las proteínas Gdap1 y MiD51 participan en el inicio de la conversión de células adultas en células madre pluripotentes inducidas, a través de la fisión mitocondrial. El estudio, publicado en Cell Cycle y sujeto de un importante comentario en la misma revista, identifica la importancia de este proceso de fisión, describiéndolo como absolutamente necesario para que esta conversión celular pueda tener lugar. Este nuevo conocimiento, en el que también participan investigadores del Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF) y el Instituto de Investigación Sanitaria La Fe, ambos de Valencia, y del Hospital San Joan de Déu de Barcelona, abre nuevas expectativas en Medicina Regenerativa y carcinogénesis.

Exclusividad celular
Según ha explicado Josema Torres, investigador del Grupo de Neurobiología Celular de UV-Incliva, en un estudio de este mismo año, publicado en Nature Communications, su equipo ya detalló que la fisión mitocondrial inducida durante el proceso de reprogramación celular necesitaba de la proteína citosólica Drp1. De ahí, el siguiente paso era conocer qué proteínas estaban implicadas en el reclutamiento de Drp1 a la mitocondria durante este proceso. Para ello, los investigadores del Grupo de Neurobiología Celular diseñaron experimentos de reprogramación donde se inhibió la expresión de las proteínas que participan en el reclutamiento de Drp1.
"Utilizando un panel de ARN de interferencia contra estas proteínas, observamos que sólo Gdap1 y MiD51 eran necesarias para el reclutamiento de Drp1 a la mitocondria durante el proceso de reprogramación celular".

Además, los investigadores se plantearon conocer el efecto de la inhibición del proceso de fisión mitocondrial durante la reprogramación celular, utilizando la tecnología de chips de ARN. Los resultados revelaron que, si se inhibe la fisión mitocondrial durante la reprogramación celular, se produce una parada en el ciclo celular muy semejante a lo que se observa si se inhibe la fisión de estos orgánulos en células cancerosas. Sin embargo y a diferencia de las células tumorales, este estancamiento en la proliferación celular se produce sin daño en el genoma de las células. "Este freno del crecimiento celular durante la reprogramación de células sanas en ausencia de una fisión mitocondrial eficiente, sigue por tanto un mecanismo diferente al que utilizan las células tumorales", ha apuntado. Así, el estudio concluye que "la fisión mitocondrial es absolutamente necesaria para el proceso de reprogramación celular y que, en ausencia del mismo, se produce un arresto en las fases G2/M del ciclo celular".

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Implicaciones

Estos conocimientos tienen diversas implicaciones. Por un lado, abren la puerta a la mejora del proceso de reprogramación celular mediante la modulación del proceso de fisión mitocondrial. Por el contrario, y debido a que se ha sugerido recientemente que la mitocondria no juega un papel importante en el proceso de reprogramación celular, este estudio subraya la importancia de estos orgánulos durante el proceso de reprogramación y el desarrollo inicial de tumores. "La investigación sobre el papel de la mitocondria, su dinámica y metabolismo durante las primeras etapas del proceso de reprogramación celular y el desarrollo de tumores va a destapar funciones hasta ahora no atribuidas a estos orgánulos durante estos procesos celulares. Y, actualmente, este el tema central de nuestro laboratorio, desmenuzar el papel de la mitocondria durante los procesos celulares de reprogramación y transdiferenciación celulares", señala Josema Torres.