Investigadores españoles descubren el mecanismo que convierte en inmortales a las células madre

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Un grupo de investigadores del Instituto Salk de La Jolla (California Estados Unidos) y el Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona dirigidos por Juan Carlos Izpisúa ha conseguido desvelar mediante un estudio el mecanismo que dota de "inmortalidad" a las células madre.

Especialidades relacionadas: General, Hematología, Inmunología

Según señaló el profesor Juan Carlos Izpisúa, investigador principal del estudio, el hallazgo “abre una vía de investigación muy importante para que los científicos puedan controlar el destino de las células madre a voluntad usándolas en la regeneración de tejidos dañados en enfermedades como el Parkinson o la diabetes”.

En concreto, a través de esta investigación en la que también han participado los españoles Ángel Raya y Concepción Rodríguez, los científicos han descubierto en células madre de ratones la existencia de un nuevo mecanismo -que Izpisúa tildó de “sorprendente y peculiar”- que permitiría a las células retornar al estado inmortal pluripotencial tras haber iniciado su diferenciación para formar parte de un determinado tejido.

El trabajo publicado en la edición digital de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) describe cómo este proceso bloquea el proceso de diferenciación celular y al mismo tiempo hace que se regeneren activamente células pluripotentes (aquellas capaces de convertirse en cualquier tipo de célula) a partir de otras que ya habían iniciado el proceso, normalmente irreversible, de la diferenciación celular, lo que significa que las células madre embrionarias “son capaces de dar marcha atrás al proceso de diferenciación”.

Los investigadores ponen de manifiesto en su estudio que el llamado gen Nanog era una pieza clave en este mecanismo de “des-diferenciación” peculiar de las células madre embrionarias y ofrecen una completa caracterización del mecanismo molecular que regula este proceso. De hecho, hace tres años se descubrió que el gen Nanog desempeña un papel clave para mantener las peculiaridades de las células madre embrionarias de ratón comprobándose poco después que también sucedía lo mismo en las humanas.

En este sentido, el equipo de Juan Carlos Izpisúa demuestra que la diferenciación de células madre embrionarias de ratón hacia el linaje de mesodermo (el que da lugar a los músculos, tejido conjuntivo y huesos y a los sistemas circulatorio, reproductor y excretor) se desencadena por una señal de la vía de las denominadas “Proteínas Morfogenéticas de Hueso” (BMP en sus siglas en inglés) y es bloqueada directamente por el propio gen Nanog al unirse a uno de los mediadores intracelulares de esta vía.

Cambiar el destino de las células

Asimismo, el grupo de investigadores describe que las células que inician su diferenciación hacia el citado linaje mesodermo expresan un gen específico (conocido como T/Brachyury) que es el responsable directo de aumentar la cantidad de Nanog presente en estas células y por tanto de cambiar su destino para mantener células madre pluripotentes.

Pero además de describir por primera vez cómo se produciría la regulación del proceso de crecimiento pluripotencial de las células madre para producir una célula inmortal a partir de otra más diferenciada, el trabajo profundiza en las señales que las células madre necesitan recibir desde el exterior para promover su diferenciación durante el desarrollo embrionario. Desde este punto de vista Izpisúa señaló que los experimentos realizados “identifican los elementos clave en el control de la inmortalidad y la diferenciación” y explican “cómo sería posible crear de nuevo una célula inmortal a partir de otra más diferenciada” poniéndose de manifiesto “que, en presencia del factor de crecimiento pluripotencial, la célula da prioridad a la expresión del fenotipo indiferenciado”.

En opinión de Izpisúa, este trabajo permitirá en el futuro hacer posible el desarrollo de la diferenciación dirigida, es decir, la generación de los distintos tipos celulares del organismo humano a partir de las células madre embrionarias. “La posibilidad del control de los procesos celulares, que hasta ahora ha resultado elusiva, encuentra ahora un camino abierto para el avance de la medicina regenerativa”, explicó.

A juicio del prestigioso investigador español, conociendo al detalle los mecanismos celulares de la diferenciación, ésta podrá ser controlada de manera fehaciente abriendo la puerta “al control del destino celular en aras de utilizarlo para regenerar tejidos dañados”.

Por último, para Juan Carlos Izpisúa descubrimientos como éste “permiten que se empiecen a comprender los mecanismos por los que las células madre embrionarias consiguen mantener su inmortalidad y a la vez son capaces de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo”.

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