Células madre y su capacidad de redefinir el momento de su propia muerte.

Investigadores demuestran que las células madre retrasan su propia muerte para ayudar a la reparación y regeneración de los tejidos.

Planaria torva.

Las células madre siguen siendo ampliamente estudiadas por sus potencialidades terapéuticas, sin embargo, aún se busca descifrar los mecanismos que permiten explicar su biología y su relación con los procesos de regeneración y reparación celular. Dentro de los hallazgos más notables, se puede agregar una nueva cualidad, la habilidad de “desafiar a la muerte”.

Un estudio recientemente publicado en la revista Current Biology [1] muestra cómo las células madre, responsables de contribuir en el desarrollo de diversas partes del cuerpo, pueden posponer su propia muerte para responder a una lesión que necesita su atención. Este estudio fue realizado en planarias, modelo animal empleado ampliamente debido a su alta capacidad de regeneración de las heridas.

Las células madre de la planaria, incluso cuando son “retadas” o estresadas y se les someta a mucha presión, responden a una lesión retrasando su propia muerte.

Dra. Divya Shiroor, primera autora y miembro del grupo de investigación de la Dra. Carolyn Adler, Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cornell.

Este es el primer estudio donde se demuestra un mecanismo novedoso de respuesta de las células madre ante una herida (Acceder a la publicación haciendo click aquí.) En esta investigación realizada en la Universidad de Cornell, EEUU; se emplearon planarias. Inicialmente los organismos se expusieron a una dosis de radiación y luego, a la mitad de los organismos se les indujo una herida.

Los gusanos irradiados que no habían sido heridos posteriormente, mostraron un numero de células madre en condición de muerte celular o apoptosis, de acuerdo a lo esperado. Sin embargo, las células madre de los gusanos a los cuales se les causó una lesión posterior a la radiación, no solo sobrevivieron al efecto de la radiación, sino que esas células fueron capaces de reagruparse alrededor del borde de la herida y detuvieron la maquinaria de “muerte celular programada”, prevaleciendo su función de reparación del tejido por encima de la de apoptosis.

Mostramos que esta muerte celular inevitable inducida por la radiación puede retrasarse significativamente si los animales resultan heridos poco después de la exposición a la radiación.

Dra. Divya Shiroor.

La Dra. Shiroor indica que “Al comprender cómo las lesiones provocan que las células madre de la planaria, resisten la radiación, esperamos identificar genes que, si se comparten con los mamíferos, tal vez puedan ayudar a perfeccionar las terapias clínicas existentes.”

Las planarias se usan comúnmente en la investigación básica debido a sus similitudes con los humanos. Al igual que los humanos, las planarias tienen células madre, órganos y genes similares, pero son mucho más hábiles para responder a las lesiones, ya que cuentan con un mayor número de células madre y la ausencia de sistema inmunitario desarrollado, que en los humanos complica el proceso de curación o regeneración.

Tomada de Shiroor et al., 2020 [2]

En el caso de las planarias como modelo de estudio, la Dra Shiroor indica: “Esto realmente permite descifrar como la combinación de los efectos de las lesiones y la radiación promueven este comportamiento en las células madre y, nos permite estudiarlo directamente sin verse obstaculizados por procesos como la inflamación (propio de nuestro sistema inmune), que en el caso de los mamíferos se presenta inmediatamente se produce la herida en el tejido.”

Al descubrir los mecanismos que gobiernan las células madre después de lesionarse en un sistema como las planarias, los investigadores también podrían aplicar este conocimiento para estudiar las respuestas de las células madre en el cuerpo humano.

Los laboratorios tienen muchas formas de entender cómo las planarias usan las células madre para recuperarse y regenerarse con éxito, pero la combinación de radiación y lesiones, en el estudio realizado y donde se demuestra una nueva respuesta, ha sido un abordaje reportado solo ahora y único en el mundo.

El grupo de investigadores planean seguir investigando para poder comprender cómo las células madre estresadas “saben” que hay una lesión y qué papel pueden desempeñar otras células en su respuesta.

“Hemos identificado un gen clave que se requiere para la persistencia de las células madre después de la radiación y la lesión”, dijo la Dra. Shiroor, “y planeamos usar esto como un trampolín para profundizar en este fenómeno” [2].

Referencia

  1. Shiroor et al., 2020, Current Biology 30, 1–9 June 8.  https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.03.054
  2. Stem cells shown to delay their own death to aid healing https://news.cornell.edu/stories/2020/05/stem-cells-shown-delay-their-own-death-aid-healing Revisado en 11/05/2020.

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