Investigadores del Hospital Universitario de Bonn y de la Universidad de Bonn han logrado rejuvenecer drásticamente células humanas en un tubo de ensayo. Para ello, reprogramaron directamente precursores de glóbulos rojos para convertirlos en células madre, a partir de las cuales se pueden obtener neuronas. Durante este proceso, se reiniciaron los relojes moleculares que indican la edad celular. Por ejemplo, las células sanguíneas de una persona de 80 años se transformaron en células madre con una edad molecular inferior a 20 años.
Dado que este proceso de rejuvenecimiento se produjo muy lentamente, resulta idóneo para una investigación más detallada de los mecanismos subyacentes. Los resultados se han publicado en la revista Aging Cell.
El cuerpo humano contiene cientos de tipos de células diferentes. Todas se originan del óvulo fecundado y, por lo tanto, comparten la misma composición genética. Sin embargo, durante su desarrollo, se les asigna un destino específico: una célula de la piel no puede convertirse naturalmente en una célula hepática, ni una célula sanguínea en una célula nerviosa.
Hoy en día, sin embargo, es posible revertir esta determinación en el laboratorio. Por ejemplo, se puede cultivar tejido nervioso a partir de una célula de la piel, y algún día podría utilizarse para tratar enfermedades neurodegenerativas. Para lograr esta reprogramación, los investigadores utilizan una combinación de diversos factores de transcripción. Estos factores hacen que la célula interprete instrucciones genéticas diferentes y, por lo tanto, emprenda una ruta de desarrollo distinta.
Los relojes moleculares se reinician drásticamente
“Mediante este método, hemos convertido directamente precursores de glóbulos rojos en células madre neuronales”, explica el Dr. Oliver Brüstle, director del Instituto de Neurobiología Reconstructiva del Hospital Universitario de Bonn. En estudios previos, los investigadores de Bonn ya habían demostrado que las células nerviosas producidas de esta manera forman conexiones con neuronas existentes tras su trasplante en el cerebro de ratones.
“En nuestro estudio actual, sin embargo, nos centramos en un fenómeno diferente: la observación de que las células se rejuvenecen significativamente durante la reprogramación”, subraya Brüstle, quien también es miembro del Área de Investigación Transdisciplinaria (TRA) Vida y Salud de la Universidad de Bonn.
Para medir esto, utilizaron relojes moleculares. Estos registran las modificaciones del ADN que suelen ocurrir durante el envejecimiento. Estos cambios no afectan la información genética en sí, sino la frecuencia con la que se lee dicha información (epigenética).
La reprogramación modificó significativamente los relojes epigenéticos de las células. Como resultado, las células de una persona de 80 años mostraron posteriormente una edad molecular inferior a 20 años. “También sabemos que este rejuvenecimiento epigenético garantiza que las células se comporten como células jóvenes”, afirma el científico.
60 años más joven después de 50 días
Ya se sabía que podía producirse un efecto de rejuvenecimiento durante la reprogramación celular. Sin embargo, hasta ahora solo se había observado cuando la reprogramación se realizaba en dos etapas: por ejemplo, se tomaba una célula sanguínea y se convertía en una célula madre pluripotente, que tenía prácticamente todas las posibilidades de diferenciación del organismo a su alcance. Posteriormente, se inducía a esta célula madre a desarrollarse en una célula madre neural, de la cual solo podían surgir células cerebrales.
Con este método de dos pasos, la regeneración celular se produce muy rápidamente. “En cambio, convertimos las células sanguíneas directamente en células madre neurales, es decir, sin pasar primero por la etapa de células pluripotentes”, explicó Brüstle. “Con nuestro método, la regeneración se produjo gradualmente y pudo observarse durante más de 100 días”.
Esto abre una ventana única para comprender mejor los procesos de rejuvenecimiento celular. “El rejuvenecimiento que se extiende durante un período tan prolongado es ideal como modelo experimental: dado que los relojes epigenéticos se reinician lentamente a lo largo de varias semanas, podemos usar este modelo para investigar qué factores y sustancias activas aceleran o ralentizan el proceso de rejuvenecimiento”.
Esto es especialmente relevante para el campo de la neurociencia, afirma Brüstle. “Al fin y al cabo, la edad es el factor de riesgo más importante para las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer”.
Fuente: Medical Xpress.
