Los científicos del Centro de Biomedicina de Sistemas de Luxemburgo LCSB de la Universidad de Luxemburgo y del Centro Alemán de Investigación del Cáncer DKFZ han podido rejuvenecer las células madre en el cerebro de ratones viejos. Las células madre revitalizadas mejoran la regeneración deáreas lesionadas o enfermas en el cerebro de ratones viejos. Los investigadores esperan que su enfoque proporcione un nuevo impulso en la medicina regenerativa y facilite el desarrollo de terapias con células madre.
Sus resultados fueron publicados hoy en la revista Celda . Todas las células que forman nuestros órganos se originan a partir de células madre. Se dividen y las células resultantes se convierten en células de tejido específicas, formando el cerebro, los pulmones o la médula ósea. Con la edad, sin embargo, las células madre de los organismos vivos pierden su capacidad deproliferan. Muchos de ellos caen en un estado permanente de reposo.
Para crear modelos computacionales lo más precisos posibles del comportamiento de las células madre, el Grupo de Biología Computacional de LCSB dirigido por el Prof. Antonio del Sol aplicó un enfoque novedoso. "Las células madre viven en un nicho donde interactúan constantemente con otras células y extracomponentes celulares. Es extremadamente difícil modelar una plétora de interacciones moleculares complejas en la computadora. Así que cambiamos de perspectiva. Dejamos de pensar en los factores externos que estaban afectando a las células madre y comenzamos a pensar en el estado interno de un tallo.celular sería como en su nicho definido con precisión "
El novedoso enfoque condujo a un nuevo modelo computacional desarrollado por el Dr. Srikanth Ravichandran del Grupo de Biología Computacional: "Nuestro modelo puede determinar qué proteínas son responsables del estado funcional de una célula madre dada en su nicho, lo que significa sise dividirá o permanecerá en un estado de reposo. Nuestro modelo se basa en la información sobre qué genes se están transcribiendo. Las tecnologías modernas de biología celular permiten el perfil de la expresión génica con resolución de una sola célula ".
Anteriormente se desconocía por qué la mayoría de las células madre en el cerebro de ratones viejos permanecen en un estado de reposo. A partir de su modelo computacional, los investigadores del LCSB identificaron una molécula llamada sFRP5 que mantiene las células madre neuronales inactivas en ratones viejosy previene la proliferación al bloquear la vía Wnt crucial para la diferenciación celular.
Un rejuvenecimiento para las células
Luego entró la experiencia de larga data en células madre neurales de los colaboradores del Centro Alemán de Investigación del Cáncer DKFZ: al estudiar células madre primero en un plato y luego directamente en ratones, podían validar experimentalmente la predicción computacional. CuandoAl neutralizar la acción de sFRP5, las células madre inactivas comenzaron a proliferar de manera más activa. Por lo tanto, estaban disponibles nuevamente para ser reclutadas para los procesos de regeneración en el envejecimiento del cerebro. "Con la desactivación de sFRP5, las células experimentan una especie de rejuvenecimiento,"del Sol dice:" Como resultado, la proporción de células madre activas a latentes en el cerebro de ratones viejos se vuelve casi tan favorable como en animales jóvenes ".
"Nuestros resultados constituyen un paso importante hacia la implementación de terapias basadas en células madre, por ejemplo para enfermedades neurodegenerativas", dice Antonio del Sol. "Pudimos demostrar que, con modelos computacionales, es posible identificar lo esencialcaracterísticas que son características de un estado específico de las células madre. "Este enfoque no se limita al estudio del cerebro. También se puede utilizar para modelar células madre de otros órganos del cuerpo". La esperanza es que esto abrirá caminos para la regeneraciónmedicina ", dice del Sol.
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Materiales proporcionado por Universidad de Luxemburgo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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