¿Y si pudiéramos rejuvenecer las células madre de nuestro sistema inmunológico?
En un estudio colaborativo publicado en
Cell Stem Cell, unos investigadores exploraron una pista prometedora. Al dirigirse a los "centros de reciclaje" de nuestras células, el equipo logró restaurar algunas propiedades de las células madre murinas envejecidas. Este avance ofrece perspectivas para envejecer con mejor salud y desarrollar tratamientos contra los cánceres de la sangre.
El envejecimiento de la sangre
Nuestra médula ósea alberga células madre hematopoyéticas (CMH), que podemos considerar como las "células madre" de la sangre. Su papel es producir constantemente nuevos glóbulos rojos, que transportan el oxígeno, plaquetas para detener las hemorragias y glóbulos blancos, que constituyen nuestro sistema inmunológico.
Con la edad, estas células madre envejecen y se deterioran. Pierden su capacidad de autorreparación, lo que conlleva un debilitamiento del sistema inmunológico y un mayor riesgo de infecciones y enfermedades sanguíneas, incluidos los cánceres de la sangre.
Un descubrimiento en el corazón del "centro de reciclaje" celular
Los investigadores descubrieron que la clave de este proceso de envejecimiento reside en los lisosomas. Podemos considerar un lisosoma como el centro de degradación de la célula, que también funciona como un contenedor de reciclaje y almacenamiento. Descompone los desechos y los transforma en una nueva fuente de energía.
Gracias a tecnologías punteras de análisis a escala de célula única (o "single-cell"), que permiten a los científicos examinar la salud de las células una por una, y a muchos enfoques funcionales, el equipo descubrió que en los ratones envejecidos, estas unidades de reciclaje se vuelven demasiado escasas y "fuera de control". Se vuelven excesivamente ácidas y dejan de funcionar correctamente. Esto provoca una acumulación de "desechos" moleculares, desencadenando un estado de inflamación constante. Para garantizar la fiabilidad de estos resultados, todos los mecanismos subyacentes se establecieron primero
ex vivo antes de ser confirmados con éxito
in vivo en ratones.
Principales descubrimientos del estudio:
- Una inversión dirigida: Al usar un inhibidor específico (inhibidor de la ATPasa vacuolar) para atenuar la hiperactivación lisosomal, los investigadores lograron restaurar la integridad de los lisosomas y la función de las células madre.
- Una eficacia multiplicada por 8: El tratamiento
ex vivo de estas células madre envejecidas con este inhibidor multiplicó por más de ocho su capacidad para producir nuevas células sanguíneas una vez trasplantadas
in vivo.
- Represión de la inflamación: El tratamiento redujo la activación de la vía cGAS-STING, un motor principal de la inflamación crónica y el envejecimiento de las células madre, al ayudar a la célula a procesar mejor los desechos de ADN mitocondrial.
Perspectivas
Estos resultados ofrecen una hoja de ruta prometedora para estrategias terapéuticas dirigidas a:
- Invertir los trastornos sanguíneos relacionados con la edad.
- Mejorar los resultados de los trasplantes de médula ósea en pacientes de edad avanzada.
- Optimizar los protocolos de terapia génica basados en células madre sanas y robustas.
Este proyecto pone de relieve el éxito de una asociación estratégica iniciada en 2023, cuando la profesora Saghi Ghaffari se unió al laboratorio de Mickaël Ménager en el Instituto Imagine con motivo de un año sabático. Esta colaboración permitió combinar dos áreas de experiencia: la del Mount Sinai en biología de células madre, y la del Instituto
Imagine en genómica unicelular y biología computacional.
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Al combinar nuestra experiencia en tecnologías que permiten operar a escala de célula única con una comprensión biológica profunda del envejecimiento de las células madre, hemos mejorado la capacidad de las células madre para renovarse y producir células inmunitarias en individuos de edad avanzada hasta un nivel comparable al de las células madre de individuos jóvenes", declara Mickaël Ménager, responsable del laboratorio SCInflaNet: Respuestas inflamatorias Single-cell y redes multi-OMICs en el Instituto Imagine y Director de Investigación del Inserm.
Fuente: Inserm