Las células madre son células, que presentan una diferenciación baja o nula. Si traducimos esta formulación científica algo seca, reconocemos el potencial de las células madre. A partir de las células madre pueden formarse nuevas células, desde células de la piel y del músculo hasta células del hígado. Son como una navaja suiza, equipadas con todo lo que una nueva célula necesita. Y eso las hace tan únicas en el cuerpo. Otra analogía sería la carta comodín en un juego. Siempre puedes utilizarla.
En medicina, las células madre y su potencial se conocen desde hace tiempo. Ya se utilizan con éxito en algunas enfermedades, como la leucemia. Sin embargo, en este artículo también te mostraremos que existen diferentes tipos de células madre. Con la edad, parece que las células madre ya no pueden trabajar tan eficazmente como antes, por lo que el agotamiento de las células madre se ha incluido como uno de los “Hallmarks of Aging”. Te mostramos los antecedentes, explicamos qué son los nichos de células madre y por qué existe el “turismo de células madre”.
Células madre: menos no es más
La disminución de la capacidad de regeneración de los tejidos es una de las características más evidentes del envejecimiento. Echemos un vistazo a la formación de la sangre (hematopoyesis), que disminuye con la edad. Esta circunstancia conduce a una menor producción de células inmunitarias capaces de adaptarse a las amenazas siempre nuevas. Los expertos utilizan un término que ya conocemos para describir este fenómeno: inmunosenescencia. Como consecuencia, puede producirse anemia o enfermedades malignas de la médula ósea .
Investigadores observaron este “desgaste funcional de las células madre” en ratones en prácticamente todos los lugares del cuerpo donde residen células madre. Entre ellos se incluyen, por ejemplo, el prosencéfalo, los huesos o las fibras musculares. En todos estos lugares, las células viejas o muertas ya no pueden ser reemplazadas adecuadamente por células nuevas.
Estudios realizados en ratones envejecidos aportaron más información en esta dirección. En ellos, los científicos registraron una disminución de la actividad del ciclo celular en las células madre hematopoyéticas. Eso está relacionado con la acumulación de daños en el ADN (véase inestabilidad genómica) y con la inhibición del ciclo celular (véase senescencia celular) por la ya conocida por nosotros proteína p16INK4a . El acortamiento de los telómeros (véase desgaste de los telómeros) es también una causa importante. Sin embargo, todo esto son solo ejemplos de un panorama mucho más amplio de lo que provoca un declive funcional de la población de células madre.
La deducción obvia de los resultados de los estudios tendría que ser, por tanto: con la edad, el número de células madre disminuye. Pero ¿es eso realmente cierto?
No del todo; si se observa más de cerca las células madre, la imagen se vuelve un poco más complicada.Dazu musst du zunächst wissen, dass es células madre de distinta potencia gibt. Die wohl potenteste Stammzelle, ist die, aus der wir alle entstanden sind: Die cigoto (breve nota: se denomina cigoto a la fusión de un óvulo con un espermatozoide)
En nuestro cuerpo adulto, las células madre están organizadas de forma algo diferente, generalmente en forma de los llamados nichos de células madre. Estas se encuentran en diferentes lugares, dependiendo de dónde se necesiten. Nuestra piel posee varios nichos de células madre, ya que desde aquí maduran las nuevas células. Pero también nuestros órganos, como el hígado, los pulmones o el intestino, poseen nichos de células madre. Precisamente estos nichos de células madre parecen verse especialmente afectados en la vejez.
Los nichos de células madre: el lugar del envejecimiento
Tomemos como ejemplo la piel. En la juventud tienes un gran depósito de células madre funcionales en el nicho. Estas se encargan de que tu piel se renueve rápidamente. Especialmente en caso de lesiones, estos nichos de células madre desempeñan un papel especial. Ahora bien, no todas las células madre de este nicho son iguales. Algunas son especialmente trabajadoras y contribuyen de forma destacada a la renovación celular, mientras que otras son más perezosas y apenas contribuyen a la cicatrización de las heridas.
¿Qué ocurre entonces con la edad? Parece como si la cantidad total de células madre en realidad no cambiara mucho. Sin embargo, cada vez faltan más las especialmente trabajadoras entre ellas, de modo que el rendimiento de las células madre en su nicho disminuye.Las células madre también pueden caer en una especie de senescencia, en la que apenas pueden activarse.
Bajo el microscopio parece que hay suficientes células madre, pero en realidad estas están agotadas y ya no pueden seguir el ritmo de la producción. El resultado: si nos lesionamos a una edad avanzada, hay menos células madre diligentes disponibles y la cicatrización de las heridas tarda mucho más.
Muy pocas células madre: la solución obvia es demasiado simplista
Así que ya tenemos nuestra solución. Necesitamos más células madre funcionales para poder renovar nuestro cuerpo. Lamentablemente, no es tan sencillo. Una actividad demasiado alta de las células madre se ha asociado con un envejecimiento más rápido.Esta conclusión se demostró de forma convincente en un experimento con células madre intestinales de moscas de la fruta (Drosophila). Un aumento de la división de las células madre desembocó en un envejecimiento prematuro.
Y cuando las células se dividen de forma incontrolada, tenemos otro nombre para ello: cáncer
Recordemos de nuevo INK4a (véase senescencia celular) e IGF-1 (véase medición desregulada de nutrientes). Para ambos parámetros se ha descrito un efecto paradójico a lo largo de la vida. Un aumento de INK4a impulsa a las células a una detención del ciclo celular , lo que conduce a la senescencia. Asimismo, una disminución de IGF-1 en el suero se asocia a una reducción de la capacidad de división celular. Ambos procesos tienen lugar durante el envejecimiento normal, pero ocurren con una intención positiva.Y reflejan el intento de nuestro cuerpo de mantener la integridad de las células madre.
¿Lo sabías? En las Hallmarks of Aging se menciona con frecuencia a los radicales libres de oxígeno. Los llamados ROS desempeñan aquí un doble papel. En la juventud pueden ser beneficiosos para nosotros, mientras que un exceso de ROS puede destruir nuestro ADN y nuestras proteínas. Del mismo modo, los ROS afectan a las células madre. Un exceso de estos radicales puede contribuir potencialmente al agotamiento de las células madre.
Nuestro cuerpo intenta evitarlo principalmente mediante la formación de glutatión . Wenn quieres saber más al respecto, echa un vistazo a nuestro artículo sobre GlyNAC . Allí también te explicamos por qué es mejor no sustituir el glutatión y qué tiene que ver el aminoácido glicina con este tema.
GlyNAC es una molécula muy prometedora cuando se trata de energía celular y también de la edad biológica.
FGF2: un nuevo punto de partida para las células madre agotadas
En la búsqueda de formas de reactivar las células madre en nuestro beneficio, la investigación se ha ocupado de la proteína FGF2 . Se trata de un factor de crecimiento para las células del tejido conectivo.Si el nivel de FGF2 en el cuerpo es alto, esto provoca en las células madre envejecidas un agotamiento y, por lo tanto, una reducción de su capacidad de recuperación.
La buena noticia es que la supresión de esta vía de señalización evita este estado. Por lo tanto, se trata de una posible estrategia terapéutica para combatir el agotamiento de las células madre.
¿Cómo podemos fortalecer las células madre?
Ahora nos alejamos un poco de la investigación básica y nos atrevemos a echar un vistazo al futuro. A estas alturas sabemos que nuestras células madre ya no son tan eficientes a medida que envejecemos. Pero, ¿de dónde viene esto? ¿Qué hace que nuestras células madre envejezcan?
Una posible explicación la aporta un experimento que parece un poco extraño, del que ya hablamos en el 5.º Hallmark of Aging. Si se ven dos ratones, uno joven y sano y el otro viejo y enfermo, juntos, se obtiene una llamada parabiosis. Curiosamente, los investigadores descubrieron que en los ratones viejos las células madre en los nichos celulares del cerebro y en el hígado se habían rejuvenecido claramente.
Estos resultados también pueden reproducirse cuando se inyecta sangre de ratones jóvenes a ratones viejos, lo que sugiere que no hubo intercambio de células madre, sino más bien que en la sangre de los ratones jóvenes existen señales moleculares que hacen que las células madre se vuelvan más jóvenes. Cuáles son, sigue siendo la cuestión.
¿Lo sabías? Este tipo de experimentos de parabiosis siempre causan un gran revuelo en la prensa (ver z.B. Bryan Johnson Autoexperimento en el que se hace administrar plasma sanguíneo de su hijo). Con razón se expresan grandes preocupaciones éticas ante tales acciones. Las transfusiones de sangre no están exentas de riesgo y la “fuente de la eterna juventud” seguramente no se encontrará en hacerse infundir sangre joven. Resulta más interesante averiguar qué vías de señalización exactas en la sangre joven son responsables de la renovación de las células madre. Con ello se podrían diseñar en el futuro nuevos métodos terapéuticos.
¿No hay otros caminos?
Por suerte, la sangre joven no es lo único con lo que se puede volver a fortalecer las células madre envejecidas. Deporte parece ser un medio probado para volver a activar las células madre. Además mejoró el ayuno la función de las células madre intestinales y musculares en el modelo animal.
Probablemente, el efecto del ayuno radica en la regulación de diversas vías de señalización, principalmente la del IGF-1 y la vía mTOR. Así, también se pudo demostrar que los miméticos del ayuno, que actúan precisamente a través de este eje molecular, también tienen efectos positivos sobre las células madre.
Influencia farmacológica sobre las células madre
Por último, las posibles intervenciones farmacológicas para mejorar la función de las células madre también figuraban en la agenda de investigación. En este contexto, la ciencia se interesó especialmente por el inhibidor de mTOR rapamicina – un viejo conocido. Este molécula despliega su efecto a través de la influencia de la proteostasis y mediante la medición de señales energéticas. Sobre la base de estos dos mecanismos, en estudios se pudo mejorar la función de las células madre en la piel, en el sistema hematopoyético y en el intestino.
Estos hallazgos ponen de manifiesto una vez más la difícil tarea de desentrañar las bases moleculares de la actividad antienvejecimiento de la rapamicina. Además, dejan claro lo interconectadas que están entre sí las características del envejecimiento.
Además de la rapamicina, también es mencionable la inhibición farmacológica de CDC42 . Gracias a ello, fue posible rejuvenecer células humanas en estado de senescencia.Una sobreexpresión de CDC42, que participa, entre otras cosas, en el control del ciclo celular, también se ha detectado en un tipo específico de cáncer de pulmón.
Terapia con células madre: cuidado con las falsas promesas
Como hemos visto, las células madre son potentes aliadas en la lucha contra el envejecimiento. Si podemos descubrir cómo devolver a esta fuente natural toda su fuerza, se nos abrirán muchas nuevas posibilidades.
Precisamente con esta esperanza existen (por desgracia) algunas ovejas negras que quieren ganar mucho dinero con ello. En algunas regiones del mundo, z.B. en el Caribe, se publicita la terapia con células madre. Desde una mejor cicatrización de heridas hasta la terapia contra el cáncer: las promesas suelen ser grandes, pero la realidad suele ser decepcionante. Die FDA, la agencia estadounidense de medicamentos, incluso ha emitido una advertencia oficial sobre este tipo de fraudes.
Células madre y envejecimiento: cuestión de tiempo, no de recursos
El agotamiento de las células madre es una consecuencia inmanente de los daños relacionados con la edad en las células. No sin razón se asume, que este proceso es uno de los principales causantes del envejecimiento de nuestro cuerpo . Al fin y al cabo, prácticamente todas las características del envejecimiento que hemos conocido hasta ahora desembocan en el agotamiento de las células madre. Estudios más recientes constituyen una base muy prometedora para suponer que la rejuvenecimiento de las células madre puede revertir el envejecimiento a nivel del organismo.
¿Son estos hallazgos una especie de base para una máquina del tiempo que nos devuelva a la juventud biológica? Aunque la idea pueda resultar atractiva para algunos, actualmente hay todavía muy pocos indicios para ello. En cualquier caso, en comparación con los otros hallmarks, en el ámbito de la investigación con células madre se están realizando inversiones masivas .
Las terapias con células madre llevan años siendo omnipresentes y han conducido a mejoras drásticas en el tratamiento de enfermedades como la leucemia. Además, a las células madre se les atribuye un enorme potencial en el campo de la medicina de trasplantes.
Por lo tanto, es menos una cuestión de recursos que una cuestión de tiempohasta que los resultados de la investigación con células madre se trasladen al tema del antienvejecimiento y la duración de la salud. Quizás en el futuro tampoco tengamos que preocuparnos por cómo “restaurar”, si también podemos “conservar”.
En el siguiente artículo de esta serie trataremos la novena característica del envejecimiento: Comunicación intercelular alterada.
