Los 'depósitos de chatarra' de células madre revelan una nueva pista sobre el envejecimiento

Robert Signer ve a sí mismo como un mecánico de automóviles para las células humanas. El profesor de medicina regenerativa de la UC San Diego está intrigado por los escurridizos secretos de las células madre en nuestra sangre. Estas son una clase de entidades rejuvenecedoras que reponen los suministros de plaquetas y glóbulos rojos y blancos. Su trabajo es ayudar a mantener nuestros cuerpos saludables, pero a medida que envejecemos, su rendimiento disminuye. Cuando fallan, pueden provocar cánceres de sangre, anemia, problemas de coagulación y problemas inmunológicos. El trabajo de Signer es entender por qué, y cree que la respuesta tiene que ver con cómo manejan su basura.

Nuestras células ensamblan alrededor de 20 000 proteínas específicas que nos permiten hacer de todo, desde digerir lácteos hasta matar tumores. Pero el proceso no es perfecto. Cuando las células se equivocan, terminan con lo que es esencialmente basura: proteínas con aminoácidos faltantes, adicionales o incorrectos en sus cadenas. Estos pueden adoptar formas inesperadas y funcionar mal, o algo peor. “Empiezan a unirse y forman estos agregados”, dice Signer. Los agregados engoman la máquina. Las proteínas mal plegadas en realidad pueden ser tóxico. (Los investigadores han relacionado la enfermedad de Alzheimer con grumos de proteína pegados).

La mayoría de las células sanguíneas e inmunitarias maduras viven rápido y mueren con dificultad. Prosperan produciendo proteína tras proteína, y los errores son parte del trato. Pero la vida se mueve lentamente para una célula madre. “Incluso los aumentos modestos en la producción de proteínas pueden ser muy catastróficos”, dice Signer. Si cometen un error, el desperdicio conduce a un peor desempeño, lo que genera más desperdicio. Entonces, las células madre que intentan sobrevivir a largo plazo deben manejar sus desechos como profesionales.

Una célula madre sana mantiene un estricto control sobre la producción y destrucción de proteínas, y esta capacidad de mantener lo que los investigadores llaman "homeostasis de proteínas" es lo que se desvanece con la edad. “Creemos que si podemos intervenir y evitar que esto suceda, o mejorar la capacidad de las células madre para mantener la homeostasis de esta proteína, entonces podríamos prevenir la disminución de la función de las células madre y las enfermedades asociadas con esos cambios. ”, dice Firmante.

Los biólogos saben desde hace mucho tiempo que las células madre funcionan muy bien, pero no saben cómo. Así que escribiendo en el diario Célula Célula Madre en marzo, el equipo de Signer informó sobre una mirada de cerca a lo que sucede dentro de las células madre de ratones jóvenes y viejos. ("No puedes ser un buen mecánico si nunca has mirado debajo del capó", dice Signer).

Lo que aprendieron fue sorprendente. Los biólogos habían asumido anteriormente que las células madre se mantienen ordenadas al descomponer los desechos tan rápido como surgen, reduciendo las proteínas basura en forraje de aminoácidos que pueden reutilizarse de inmediato. Pero el grupo de Signer descubrió que las células madre de la sangre en realidad eliminan los desechos mal plegados y solo los reciclan cuando los necesitan. Los científicos habían visto este comportamiento antes, pero pensaron que las células lo hacían en casos raros, cuando estaban bajo estrés extremo. Signer ahora cree que las células madre sanas hacen esto como punto de referencia: es una forma de controlarse a sí mismas para mantener el control. Los datos del ratón mostraron que este proceso sofisticado se rompe con la edad.