Las células madre son células que muestran poca o ninguna diferenciación. Si traducimos esta formulación un tanto árida y científica, reconocemos el potencial de las células madre. Pueden formarse nuevas células a partir de células madre, desde células de la piel hasta células musculares o hepáticas. Son como una navaja suiza, equipadas con todo lo que necesita una nueva célula. Y eso es lo que los hace tan únicos en el cuerpo. Otra analogía sería la carta del comodín en un juego. Puede utilizarlos en cualquier momento.
Las células madre y su potencial se conocen desde hace tiempo en medicina. 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. En la vejez, parece que las células madre ya no pueden funcionar tan eficazmente como antes, razón por la cual el agotamiento de las células madre se ha incluido como una de las Características del Envejecimiento. Le mostramos los antecedentes, le 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 recuperación de los tejidos es una de las características más evidentes del envejecimiento. Echemos un vistazo a la formación de sangre (hematopoyesis), que disminuye con la edad. Esto conduce a una menor producción de células inmunitarias capaces de adaptarse a las amenazas en constante cambio. Los expertos utilizan un término familiar para describir este fenómeno: inmunosenescencia. Esto puede provocar anemia o enfermedades malignas de la médula ósea .
Los investigadores observaron este "desgaste de células madre" funcional en ratones en más o menos todos los lugares del cuerpo donde se encuentran las células madre. Entre ellos se encuentran el cerebro anterior, los huesos y las fibras musculares. Esto significa que las células viejas o muertas ya no pueden ser sustituidas adecuadamente por células nuevas.
Los estudios llevados a cabo en ratones envejecidos aportaron más datos en este sentido. Allí, los científicos registraron una disminución de la actividad del ciclo celular en las células madre hematopoyéticas. Esto está relacionado con la acumulación de daño en el ADN (véase inestabilidad genómica) y con la inhibición del ciclo celular (véase senescencia celular) por la ya conocida proteína p16INK4a . El acortamiento de los telómeros (véase desgaste de los telómeros) también es una causa importante. Sin embargo, estos son sólo ejemplos de un panorama mucho más amplio de lo que causa una disminución funcional de la población de células madre.
¿Simplemente tenemos muy pocas células madre en la vejez?
La conclusión obvia de los resultados de los estudios debería ser por tanto: El número de células madre disminuye con la edad. Pero, ¿es eso cierto?
No del todo, si echas un vistazo más de cerca a las células madre, el panorama se complica un poco. Para ello, primero hay que saber que existen células madre de distinta potencia. Probablemente, la célula madre más potente es aquella de la que procedemos todos nosotros: El zigoto (nota rápida: un cigoto es la fusión de un óvulo con un espermatozoide)
En nuestro cuerpo adulto, las células madre se organizan de forma algo diferente, principalmente en forma de los llamados nichos de células madre. Están situadas en distintos lugares, en función de dónde se necesiten. Nuestra piel tiene varios nichos de células madre, ya que es de ahí de donde maduran las nuevas células. Pero nuestros órganos, como el hígado, los pulmones y los intestinos, también tienen nichos de células madre. Estos nichos de células madre parecen verse especialmente afectados en la vejez.
Nichos de células madre: el lugar del envejecimiento
Tomemos la piel como ejemplo. A una edad temprana, se dispone de un gran depósito de células madre funcionales en el nicho. De este modo, la piel se renueva rápidamente. Estos nichos de células madre desempeñan un papel especial en las lesiones. Ahora bien, no todas las células madre de este nicho son iguales. Algunos son particularmente laboriosos y contribuyen especialmente a la renovación celular, mientras que otros son más bien perezosos y contribuyen poco a la cicatrización de las heridas.
¿Qué ocurre con la edad? Parece que el número total de células madre no cambia mucho. Sin embargo, las células madre especialmente trabajadoras están cada vez más ausentes, por lo que el rendimiento de las células madre en su nicho está disminuyendo. Las células madre también pueden caer en una especie de senescencia en la que apenas pueden activarse.
Al microscopio, parece que hay suficientes células madre, pero en realidad están agotadas y ya no pueden mantener el ritmo de producción. El resultado. Si nos lesionamos en la vejez, hay menos células madre que trabajen duro y la herida tarda mucho más en curarse.
Demasiadas pocas células madre - la solución obvia es demasiado simple
Así que ya tenemos nuestra solución. Necesitamos más células madre funcionales para poder renovar nuestro organismo. Por desgracia, no es tan sencillo. La actividad excesiva de las células madre se asoció con un envejecimiento más rápido. Este hallazgo se demostró de forma convincente en un experimento con células madre intestinales de moscas de la fruta (Drosophila). El aumento de la división de las células madre provocó un envejecimiento prematuro.
Y cuando las células se dividen sin control, tenemos otro nombre para ello: cáncer
Volvamos a INK4a (véase senescencia celular) y IGF-1 (véase sensación desregulada de nutrientes). Se describió un efecto paradójico para ambos parámetros en el transcurso de la vida. Un aumento de INK4a conduce a las células a una detención del ciclo celular - se produce la senescencia. Una disminución de IGF-1 en suero también se asocia con una disminución de la división celular. Ambos procesos ocurren durante el envejecimiento normal, pero suceden con una intención positiva. Reflejan el intento de nuestro organismo de mantener la integridad de las células madre.
¿Sabías que en el Hallmarks of Aging se mencionan con frecuencia los radicales libres de oxígeno. Las denominadas ROS desempeñan aquí un doble papel. A joven edad, pueden ser beneficiosas para nosotros, mientras que un exceso de ROS puede destruir nuestro ADN y proteínas. Las ROS tienen el mismo efecto sobre las células madre. Demasiados de estos radicales pueden contribuir potencialmente al agotamiento de las células madre.
Nuestro cuerpo intenta evitarlo principalmente mediante la producción de glutatión . Si quiere saber más sobre esto, eche un vistazo a nuestro artículo sobre GlyNAC . También explicamos por qué es mejor no sustituir el glutatión y qué tiene que ver el aminoácido glicina con este tema.
GlyNAC es una molécula prometedora en lo que respecta a la energía celular y también a la edad biológica.
FGF2 - una nueva diana para las células madre agotadas
En la búsqueda de formas de reactivar las células madre en nuestro beneficio, la investigación se ha centrado en la proteína FGF2 . Se trata de un factor de crecimiento de las células del tejido conjuntivo. Si el nivel de FGF2 en el organismo es elevado, se produce un agotamiento de las células madre envejecidas y, por tanto, una reducción de su capacidad de recuperación.
La buena noticia es que la supresión de esta vía de señalización previene esta afección. Se trata, por tanto, de una posible estrategia terapéutica para combatir el agotamiento de las células madre.
¿Cómo podemos fortalecer las células madre?
Demos un paso atrás en la investigación básica y echemos un vistazo al futuro. Ahora sabemos que nuestras células madre ya no son tan eficientes en la vejez. Pero, ¿de dónde viene esto? ¿Qué hace que nuestras células madre envejezcan?
Una posible explicación la proporciona un experimento de aspecto un tanto extraño, del que también hablamos en el 5º capítulo. El sello del envejecimiento. Si se cosen dos ratones, uno joven y sano y otro viejo y enfermo, se obtiene la llamada parabiosis. Curiosamente, los investigadores descubrieron que las células madre de los nichos celulares del cerebro y el hígado de los ratones viejos rejuvenecieron significativamente.
Estos resultados también pueden reproducirse inyectando a ratones viejos la sangre de ratones jóvenes, lo que sugiere que no hubo intercambio de células madre, sino que existen señales moleculares en la sangre de los ratones jóvenes que rejuvenecen las células madre. Cuál, ésa sigue siendo la cuestión.
¿Lo sabías? Este tipo de experimentos de parabiosis siempre causan un gran revuelo en la prensa (véase por ejemploB. Bryan Johnson autoexperimento en el que se hace administrar el plasma sanguíneo de su hijo). Estas acciones plantean, con razón, importantes problemas éticos. Las transfusiones de sangre no están exentas de riesgos y, desde luego, la "fuente de la eterna juventud" no se encontrará en hacerse infundir sangre joven. Será más interesante averiguar qué vías de señalización exactas de la sangre joven son responsables de la renovación de las células madre. Esto podría servir para diseñar nuevos métodos terapéuticos en el futuro.
¿No hay otros caminos?
Por suerte, la sangre joven no es lo único que se puede utilizar para revitalizar las células madre viejas. El deporte parece ser una forma probada de conseguir que las células madre vuelvan a estar activas. Además, el ayuno mejoró la función de las células madre intestinales y musculares en modelos animales.
El efecto del ayuno se debe probablemente a la regulación de varias vías de señalización, principalmente IGF-1 y la vía mTOR. También se ha demostrado que los miméticos del ayuno, que actúan precisamente a través de este eje molecular, también tienen efectos positivos sobre las células madre.
Influenciar las células madre con fármacos
Por último, las posibles intervenciones farmacológicas para mejorar la función de las células madre también estaban en la agenda de investigación. Los científicos estaban especialmente interesados en el inhibidor de mTOR Rapamicina -un viejo conocido. Esta molécula ejerce su efecto influyendo en la proteostasis y mediando las señales energéticas. Basándose en estos dos mecanismos, los estudios han demostrado una mejora de la función de las células madre en la piel, el sistema hematopoyético y el intestino.
Estos hallazgos ponen de relieve una vez más la difícil tarea de desentrañar la base molecular de la actividad antienvejecimiento de la rapamicina. También pone de manifiesto lo interconectados que están los signos del envejecimiento.
Además de la rapamicina, cabe destacar la inhibición farmacológica de CDC42 . Las células humanas en fase de senescencia podrían así rejuvenecerse. La sobreexpresión de CDC42, que interviene en el control del ciclo celular, entre otras cosas, también se ha detectado en cierto tipo de cáncer de pulmón.
Terapia con células madre: cuidado con las falsas promesas
Como hemos visto, las células madre son potentes ayudantes en la lucha contra el envejecimiento. Si descubrimos cómo podemos ayudar a este recurso natural a recuperar toda su fuerza, se nos abrirán muchas nuevas posibilidades.
Precisamente con esta esperanza, hay (por desgracia) algunas ovejas negras que quieren ganar mucho dinero con ello. En algunas regiones del mundo, por ejemploB. en el Caribe se publicita la terapia con células madre. Desde la mejora de la cicatrización de heridas hasta la terapia contra el cáncer, las promesas son a menudo grandes, pero la realidad suele ser aleccionadora. La FDA, la autoridad estadounidense en materia de medicamentos, ha emitido incluso una advertencia oficial contra estos casos de fraude.
Células madre y envejecimiento: Una cuestión de tiempo, no de medios
El agotamiento de las células madre es una consecuencia intrínseca del daño celular asociado al envejecimiento. No es erróneo suponer que este proceso es una de las principales causas del envejecimiento de nuestro cuerpo . En definitiva, prácticamente todas las características del envejecimiento que hemos conocido hasta ahora conducen al agotamiento de las células madre. Estudios recientes proporcionan una base prometedora para suponer que el 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 ser biológicamente jóvenes? Aunque la idea resulte atractiva para algunas personas, en la actualidad todavía hay muy pocas pruebas de ello. En cualquier caso, en comparación con los demás Hallmarks en el campo de la investigación con células madre se están realizando inversiones masivas .
Las terapias con células madre son omnipresentes desde hace años y han permitido mejoras drásticas en el tratamiento de enfermedades como la leucemia. También se reconoce que las células madre tienen un enorme potencial en el campo de la medicina de trasplantes.
Por tanto, es menos una cuestión de medios que de tiempo hasta que los resultados de la investigación con células madre se trasladen al tema del antienvejecimiento y la duración de la salud. Quizá en el futuro ya no tengamos que preocuparnos de cómo "restaurar" si también podemos "mantener".
El siguiente artículo de esta serie trata del noveno sello distintivo del envejecimiento: Cambio en la comunicación intercelular.
