Un interruptor molecular indica a las células madre cuándo diferenciarse

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-interruptor-molecular-indica-a-las-celulas-madre-cuando-diferenciarse

Un estudio publicado en Stem Cell Reports anuncia cómo diferentes formas de la proteína DIDO regulan la activación del proceso de diferenciación de las células madre embrionarias. Profundizar en la biología de las células madre y los mecanismos moleculares que rigen su actividad es esencial para avanzar en medicina regenerativa.

Imagen de microscopía de cuerpos embrionarios y rosetas de células madre, con marcadores característicos de células del endodermo primitivo.

Diferentes formas de la proteína Dido indican a las células madre embrionarias –células indiferenciadas– en qué momento comenzar el proceso de diferenciación. Así lo ha demostrado un equipo de investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC), en colaboración con investigadores del centro de Biologia Molecular Severo Ochoa. El trabajo ha sido publicado recientemente on line en la revista científica Stem Cell Reports.

Los autores del trabajo llevan años estudiando en profundidad el gen Dido y las tres proteínas que codifica (DIDO1, DIDO2 y DIDO3) para entender su papel en la biología de las células madre. Este último trabajo arroja algo de luz sobre la maquinaria implicada en uno de los aspectos que hacen a estas células únicas: la decisión de replicarse y mantenerse como célula madre, o bien diferenciarse en una célula específica de alguno de los tejidos del organismo.

Según los autores, el gen Dido es el responsable de que la célula tome uno u otro camino. Cuando llega el momento de diferenciarse, la expresión de DIDO3 (la forma más grande de la proteína) disminuye, mientras la expresión de DIDO1 (la forma más pequeña de la proteína) aumenta. “De esta manera –asegura Carlos Martínez-A., autor principal del estudio–, el gen Dido actúa como un interruptor que activa el proceso de diferenciación”.

Además, según las observaciones de los científicos, ambas proteínas han de localizarse en compartimentos diferentes y muy específicos de la célula. En concreto, para que se inicie la diferenciación, Dido1 debe estar en el citoplasma. Cuando la célula madre mantiene la autorreplicacion, Dido3 ha de encontrarse en el centrosoma.

El uso de células madre en medicina, a través de trasplante de médula, ya es una realidad para el tratamiento para múltiples enfermedades. Otras patologías hasta ahora sin tratamiento efectivo como algunas neurodegenerativas, el cáncer, el infarto de miocardio o la diabetes, ven en la utilización de estas células una nueva ventana de futuro. Sin embargo, la biología de las células madre presenta aún muchas lagunas.

“Entender los mecanismos moleculares que rigen el proceso de autorreplicacion y de diferenciación de las células madre es clave para avanzar en el desarrollo de la medicina regenerativa, fundamentalmente para poder actuar in vivo sobre las células madre adultas presentes en los distinto tejidos”, explica Martínez-A.

Referencia bibliográfica:

Agnes Fütterer, Jésus de Celis, Rosana Navajas, Luis Almonacid, Julio Gutiérrez, Amaia Talavera-Gutiérrez, Cristina Pacios-Bras, Ilenia Bernascone, Fernando Martin-Belmonte, Carlos Martinéz-A. DIDO as a Switchboard that Regulates Self-Renewal and Differentiation in Embryonic Stem Cells. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2017.02.013

Claves para generar células especializadas más rápidamente

Fuente: http://genetica.diariomedico.com/2016/07/18/area-cientifica/especialidades/genetica/claves-para-generar-celulas-especializadas-mas-rapidamente

Descubren señales bioquímicas que permiten que las células madre embrionarias se conviertan con más facilidad en otros tipos celulares.

El equipo de Irving Weissman, director del Instituto de Stanford de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa, en California, y de Lay Teng Ang, del Instituto del Genoma de Singapur, ha identificado los grupos de señales biológicas y químicas necesarias para que células madre embrionarias se conviertan, rápida y eficientemente, en poblaciones puras de cualquiera de los 12 tipos de células, incluyendo de hueso, músculo cardiaco y cartílago. Se trata de un paso clave hacia la medicina regenerativa clínicamente útil, basada en la capacidad de convertir células madre humanas pluripotentes en células madre de tejidos especializados que se injertan y funcionan en los pacientes", indica Weissman en el último número de Cell.

La investigación analiza los factores de señalización positivos y negativos que guían las decisiones de desarrollo de células madre de tejidos y órganos. En las primeras etapas, el embrión humano consta de tres capas germinales -ectodermo, endodermo y mesodermo-, responsables cada una de generar ciertos tipos de células durante el desarrollo del embrión. En el mesodermo, moléculas de señalización bien conocidas, como WNT, BMP, Hedgehog y TGF beta, consiguen que estas células se conviertan en precursoras cada vez más especializadas, gracias a dos opciones de activación y bloqueo.

A menudo las células avanzaban a través de una serie de elecciones consecutivas entre dos opciones posibles. La forma más rápida y eficiente de microgestionar las decisiones era aplicar una combinación de factores que animó a la diferenciación en un linaje y bloqueó de forma activa un destino diferente, una especie de estrategia de "sí" y "no".