El rejuvenecimiento de las células madre del cerebro puede ser clave para futuros tratamientos para la EM
Los científicos han encontrado una manera de hacer que las células madre cerebrales más viejas en ratas sean más jóvenes. El descubrimiento podría conducir a tratamientos mejorados para enfermedades relacionadas con el envejecimiento que degradan el cerebro y el sistema nervioso.
La investigación se refiere a las células progenitoras de oligodendrocitos (OPC), que son un tipo de célula madre o célula inmadura. Las OPC son esenciales para el funcionamiento saludable del cerebro y el resto del sistema nervioso central.
Las OPC maduran o se diferencian en oligodendrocitos, que son las células que producen la vaina de mielina que rodea las fibras nerviosas y preserva las señales eléctricas que transmiten.
La destrucción de la mielina es una característica distintiva de la esclerosis múltiple (EM) y los cambios relacionados con el envejecimiento en las OPC contribuyen al proceso. El envejecimiento también puede reducir la función OPC en individuos sanos.
Investigadores de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido encontraron que el aumento de la rigidez en el cerebro envejecido afecta la función de las OPC.
Cuando trasplantaron OPC de ratas mayores al cerebro de ratas más jóvenes, las OPC envejecidas comenzaron a funcionar como OPC juveniles.
Rigidez del nicho de células madre
El equipo finalmente estableció que la pérdida de función en las OPC fue el resultado de algo que sucedió en su microambiente o "nicho" de células madre.
"Aquí mostramos", escriben los autores en un reciente Naturaleza papel, "que el microambiente OPC se endurece con la edad, y que este cambio mecánico es suficiente para causar la pérdida de función de los OPC relacionada con la edad".
Parece que el nicho de células madre refleja los cambios relacionados con el envejecimiento en las "señales químicas y mecánicas" que envía a las OPC que residen en él.
Una vez que los OPC envejecidos trasplantados sintieron que se encontraban en un ambiente más juvenil y suave, comenzaron a comportarse más como OPC vigorosos y más jóvenes.
Para explorar lo que estaba sucediendo con más detalle, el equipo realizó algunos experimentos de laboratorio con OPC y "andamios biológicos y sintéticos para imitar la rigidez de los cerebros jóvenes".
"Molecular y funcionalmente rejuvenecido"
Los investigadores observaron que cuando cultivaron OPC envejecidas en andamios de material blando, comenzaron a comportarse más como OPC juveniles.
Las OPC envejecidas fueron "rejuvenecidas molecular y funcionalmente" como resultado de estar en el material más blando.
Por el contrario, colocar OPC jóvenes en andamios que comprenden material más rígido hizo que se comportaran como los más viejos.
“Estábamos fascinados”, dice el coautor principal del estudio, el Dr. Kevin J. Chalut, “al ver que cuando crecimos jóvenes, las células madre del cerebro en funcionamiento en el material rígido, las células se volvieron disfuncionales y perdieron su capacidad para regenerarse de hecho comenzó a funcionar como células envejecidas ".
El Dr. Chalut trabaja en el Departamento de Física y en el Stem Cell Institute de la Universidad de Cambridge.
Sin embargo, observa que el hallazgo más interesante fue ver cómo las OPC viejas crecían en el material blando y cómo "comenzaron a funcionar como células jóvenes; en otras palabras, se rejuvenecieron".
“Esto sugiere una nueva forma de anular la pérdida de función relacionada con la edad en este importante sistema de células madre”, agrega.
Piezo1 señala rigidez de nicho
Investigaciones posteriores llevaron al Dr. Chalut y sus colegas a centrarse en un "canal de iones de respuesta mecánica" llamado Piezo1, una proteína que se encuentra en la superficie de las OPC. Descubrieron que Piezo1 les dice a los OPC si su nicho es rígido o blando.
Cuando probaron la reacción de OPC envejecidas que carecen de Piezo1, los investigadores encontraron que las células madre se comportaban como OPC juveniles, incluso cuando crecían en el material de andamio más rígido.
También encontraron que la eliminación de Piezo1 en las OPC en los cerebros de ratas viejas hacía que las células madre se comportaran como si fueran jóvenes nuevamente. Las células recuperaron su capacidad normal de regenerarse.
La MS Society, que es una organización benéfica registrada en Inglaterra y Gales en el Reino Unido, financió parcialmente el estudio. Su directora de investigación, la Dra. Susan Kohlhaas, dice que los hallazgos "tienen importantes implicaciones" para el tratamiento de la EM.
"La EM es implacable, dolorosa e incapacitante, y se necesitan desesperadamente tratamientos que puedan retrasar y prevenir la acumulación de la discapacidad con el tiempo".
Dra. Susan Kohlhaa
