Agotamiento y proliferación de células madre: la historia de una mosca envejecida

Cuando órganos como los riñones o los intestinos se dañan, las células madre que contienen se multiplican y se transforman en partes específicas del órgano que necesitan reemplazo. A medida que los animales, incluidos los humanos, envejecen, este proceso puede funcionar mal. A veces, las células madre pueden continuar dividiéndose sin control, lo que da como resultado un número excesivo que puede provocar cáncer. En otros casos, pueden reducirse y perder su capacidad de dividirse, impidiendo cualquier reparación del tejido. Esta condición se llama agotamiento de las células madre.

En los seres humanos, si bien se comprende relativamente bien la proliferación de células madre a nivel molecular, el agotamiento sigue siendo en gran medida un misterio. Anteriormente, Sa Kan Yoo de RIKEN BDR identificó cómo las células madre intestinales de las moscas de la fruta se vuelven cancerosas a medida que envejecen. Utilizando el mismo sistema experimental, en el nuevo estudio, el equipo probó su teoría de que también existe un mecanismo independiente de la proliferación para el agotamiento de las células madre.

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 el regulador codificado por esta región del ADN. Porque ced-6 es un gen cuya expresión normalmente está controlada por este regulador, luego evaluaron ced-6 expresión mediante secuenciación de ARN. Como era de esperar, encontraron que ced-6 La expresión disminuye con la edad.

Sobreproliferación de células madre (izquierda) y agotamiento (derecha) durante el envejecimiento.

Para determinar si existe una relación entre este gen y el agotamiento de las células madre, bloquearon su expresión. Esta intervención detuvo efectivamente la proliferación de células madre relacionada con la edad, lo que indica que estos genes normalmente funcionan para prevenir el agotamiento.

También descubrieron que bloquear ced-6 puede conducir al agotamiento de las células madre a cualquier edad. Cuando las células intestinales se dañan, las células madre normalmente proliferan, se diferencian y reemplazan el tejido dañado. Sin embargo, cuando los investigadores dañaron intencionalmente las células intestinales y bloquearon ced-6no vieron ninguna proliferación de células madre. Esto indica que el agotamiento causado por el bloqueo ced-6u otros genes controlados por el mismo regulador, no se limita a épocas de edad avanzada, sino que probablemente sea un proceso general que puede estar activo en todo momento para ayudar a mantener un equilibrio cuando la proliferación es demasiado alta.

«Nuestros hallazgos conducirán a nuevos avances en la investigación del envejecimiento», afirma Yoo. «Comprender los mecanismos del agotamiento de las células madre en las moscas de la fruta proporciona información valiosa sobre el proceso de envejecimiento de manera más amplia y puede ofrecer pistas sobre cómo el envejecimiento afecta las células madre en los humanos. El siguiente paso es determinar si se producen cambios similares en las células madre humanas a medida que envejecen».