Cromosomas anómalos en células reprogramadas a las que se les ha eliminado la proteína SIRT1 (rojo).CNIO
Una proteína, conocida como SIRT1, garantiza la integridad del genoma de las células madre resultantes del proceso de reprogramación celular, conocidas como iPS (células madre de pluripotencia inducida).
Es una de las principales conclusiones de una investigación del Grupo de Telómeros y Telomerasa del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) -conducido por su directora, María Blasco- y que publica la revista Stem Cell Reports.
La reprogramación celular conduce las células especializadas, como las células nerviosas o las de la piel, hacia un estado embrionario de célula madre, según ha revelado el CNIO en una nota (http://www.cnio.es/es/news/docs/Maria-Blasco-Sagrario-Ortega-Stem-Cell-Reports-17abr14-es.pdf).
Este retroceso en el desarrollo evolutivo de las células requiere también dar marcha atrás en la biología de los telómeros, las estructuras que protegen los extremos de los cromosomas, los cuales, durante la reprogramación celular aumentan en longitud, mientras que en condiciones normales se erosionan con el tiempo.
En este sentido, la proteína SIRT1 es necesaria para el alargamiento y el mantenimiento de los telómeros durante la reprogramación celular.
Desde que en 2006 el japonés Shinya Yamanaka obtuvo por primera vez células iPS a partir de tejidos adultos, la medicina regenerativa ha pasado a convertirse en una de las disciplinas más fructíferas en el campo de la biomedicina.
El objetivo es muy ambicioso, puesto que la capacidad de reconversión de las iPS en cualquier tipo celular permitiría la regeneración de órganos dañados en enfermedades como el Alzheimer, la diabetes o las enfermedades cardiovasculares.
Sin embargo, la naturaleza de las iPS es motivo de intenso debate. Las últimas investigaciones muestran que pueden acumular aberraciones cromosómicas y daños en el ADN.
“El problema radica en que no sabemos si estas células son realmente seguras”, ha explicado Maria Luigia De Bonis, investigadora postdoctoral del equipo de Blasco que ha realizado gran parte del trabajo.
En 2009, el mismo laboratorio del CNIO descubrió que los telómeros aumentan en longitud durante la reprogramación celular. Este incremento es importante para que las células madre adquieran la inmortalidad que las caracteriza.
Un año más tarde se demostró que los niveles de SIRT1 -proteína del tipo de las sirtuinas, involucrada en el mantenimiento de los telómeros, la estabilidad genómica y la respuesta al daño en el ADN- están aumentados en células madre embrionarias. Los investigadores del CNIO se preguntaron si la proteían SIRT1 participa en la reprogramación celular.
A través de modelos animales de ratón y cultivos celulares a los que se les había eliminado SIRT1, el equipo ha descubierto que esta proteína es necesaria para que la reprogramación suceda de forma correcta y segura.
“Observamos reprogramación celular en ausencia de SIRT1, pero con el tiempo las iPS resultantes sufren un acortamiento progresivo de los telómeros, aberraciones en los cromosomas y daño en el ADN”, dice Blasco. “SIRT1 ayuda a que las iPS se mantengan en buen estado”, concluye.
Los autores describen que este efecto protector sobre las iPS está, en parte, mediado por el regulador c-MYC: SIRT1 retrasa la degradación de c-MYC, lo que provoca un aumento de telomerasa en las células, la enzima que incrementa la longitud de los telómeros.
El trabajo arroja luz sobre cómo la reprogramación celular garantiza el buen funcionamiento de las células madre. Este conocimiento ayudará a superar las barreras originadas del uso de las iPS para su implementación en medicina regenerativa.
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