Reprogramación celular
En esta imagen se aprecia que la inducción de una reprogramación celular parcial mejora la regeneración muscular en los ratones viejos. A la izquierda - Regeneración muscular normal; A la derecha - Regeneración muscular mejorada en los ratones sometidos a la reprogramación. (Foto: Juan Carlos Izpisua Belmonte Lab /Salk Institute)

Un grupo de científicos ha logrado revertir el paso del tiempo en unos ratones a través de la reprogramación celular sistémica, según un nuevo estudio publicado el pasado 15 diciembre en la revista Cell.

En los ratones con una mutación genética que provoca el envejecimiento prematuro, la reprogramación de unos marcadores epigenéticos tuvo como resultado una considerable reducción de muchos signos del envejecimiento, prolongando la esperanza de vida de los pequeños roedores de las 18 a las 24 semanas.

El estudio sugiere que los cambios epigenéticos impulsan el proceso del envejecimiento, y que esos cambios pueden ser revertidos.

“No hemos corregido la mutación que provoca el envejecimiento prematuro en estos ratones. Hemos alterado el envejecimiento modificando el epigenoma, lo que sugiere que el envejecimiento es un proceso plástico”, declaró el investigador Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk.

Reprogramación celular parcial

Esta es la primera investigación en la cual la reprogramación celular alarga la vida de un ser vivo. Los anteriores estudios o bien provocaban la muerte del animal o bien provocaban la aparición de diversos tumores. Pero el equipo del Salk recurrió a un tipo de reprogramación celular parcial que no provocó tumores ni la muerte.

“Nos quedamos sorprendidos y emocionados al ver que pudimos alargar la vida mediante una reprogramación in vivo”, declaró el coautor del estudio, Pradeep Reddy.

La reprogramación celular convierte una célula adulta, como por ejemplo una célula de la piel, en una célula pluripotente inducida (iPS). Las células IPS tienen altos índices de proliferación y aún no están especializadas en la realización de tareas específicas, como por ejemplo la de formar parte de la piel.

Durante la reprogramación se induce en células la expresión de cuatro factores, llamados factores Yamanaka. Estos factores deben expresarse entre 2 y 3 semanas para que las células alcancen su pluripotencia.

Para esta investigación, el equipo del Salk recurrió a una reprogramación parcial, mediante la cual han inducido la expresión de los factores Yamanaka sólo entre 2 y 4 días, por lo que las células no pudieron alcanzar la pluripotencia, manteniendo su identidad anterior, y la capacidad de dividirse de forma indefinida, al igual que las células embrionarias, y de transformarse en cualquier tipo de célula presente en el organismo, revirtiendo los signos de la vejez en el proceso.

En este estudio, la reprogramación parcial de las células in vitro logró reducir la acumulación de daños en el ADN, restableciendo la estructura nuclear.

“Estos cambios son el resultado de la remodelación epigenética de las células”, declaró Izpisua Belmonte.

Marcadores epiogenéticos

Los marcadores epiogenéticos, que cambian a lo largo de toda la vida en respuesta a los cambios ambientales, regulan y protegen el genoma. Algunos marcadores activan o desactivan funciones específicas, como por ejemplo la creación de nuevas células para la piel.

Gracias al método de reprogramación parcial aplicado por el equipo, los ratones vieron mejoras en hasta siete órganos. Por ejemplo, los tejidos de la piel, el bazo, el riñón y el estómago mejoraron su aspecto cuando fueron analizados bajo un microscopio.

El sistema cardiovascular, que a menudo es el culpable de provocar una muerte temprana en los ratones, también mostró mejoras en su estructura y funcionamiento.

“Es difícil decir específicamente por qué los animales vivieron más tiempo”, afirmó la coautora Paloma Martínez-Redondo. “Pero sabemos que la expresión de estos factores induce cambios en el epigenoma, y estos cambios traen beneficios a nivel de células y organismo entero”.

El equipo también probó los beneficios de la reprogramación parcial en algunos ratones con lesiones, con buenos resultados. Concretamente, la reprogramación parcial mejoró la regeneración de tejido muscular y de las células beta en el páncreas después de sufrir las lesiones.

En el futuro próximo, los científicos tratarán de aprender más cosas sobre cómo cambia el epigenoma durante la reprogramación parcial.

“Tenemos que estudiar más para ver qué marcadores cambian y qué impulsa el proceso del envejecimiento”, concluyó Izpisua Belmonte.

Referencia bibliográfica:

‘In vivo amelioration of age-associated hallmarks by partial reprogramming’. Cell
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