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El avance comenzó con un conjunto de proteínas llamadas factores de Yamanaka, que se han estudiado durante mucho tiempo como una parte clave de la terapia con células madre. Estos factores se utilizan para convertir células regulares, más comúnmente células de la piel, en lo que se conoce como células madre pluripotentes inducidas (iPS), que luego pueden diferenciarse en una variedad de otros tipos de células. Eso a su vez ayuda a regenerar los tejidos. Pero exactamente cómo los factores de Yamanaka trabajaron su magia seguía siendo un misterio.
“Nuestro laboratorio demostró anteriormente que estos factores pueden rejuvenecer las células y promover la regeneración de tejidos en animales vivos”, dice Chao Wang, primer autor del estudio. "Pero antes no se sabía cómo sucede esto".
Así que el equipo de Salk se propuso investigar ese mecanismo. En la regeneración muscular, los factores de Yamanaka parecen actuar sobre las células madre musculares llamadas células satélite. Estos no residen en las fibras musculares en sí, sino en un "nicho" entre eso y una capa de tejido conectivo llamada lámina basal.
En pruebas en ratones, los investigadores introdujeron factores de Yamanaka en una de dos áreas: las fibras musculares o el nicho que contiene las células satélite. De manera contraria a la intuición, el equipo descubrió que intentar estimular directamente las células madre musculares no las activaba. Pero cuando los factores se agregaron a las fibras musculares, el mensaje pareció cruzar al nicho y activar las células satélite para impulsar la regeneración muscular.
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| Una comparación entre un grupo de control (arriba) y el grupo experimental (abajo), que recibió factores de Yamanaka en la fibra muscular. Las manchas rosadas representan un marcador de células madre musculares llamado Pax7. Foto: Salk Institute |
En una inspección más cercana, los investigadores encontraron que los factores de Yamanaka redujeron los niveles de una proteína llamada Wnt4 en el nicho, que parece ser lo que activa las células satélite. Esa proteína podría ser un objetivo útil para futuros medicamentos que pueden ayudar a impulsar la regeneración muscular.
“Nuestro laboratorio ha desarrollado recientemente tecnologías novedosas de edición de genes que podrían usarse para acelerar la recuperación muscular después de una lesión y mejorar la función muscular”, dice Izpisua Belmonte, autor correspondiente del estudio. "Podríamos utilizar esta tecnología para reducir directamente los niveles de Wnt4 en el músculo esquelético o para bloquear la comunicación entre Wnt4 y las células madre musculares".
Con este nuevo objetivo en la mira para estudios futuros, los científicos pueden comenzar a investigar nuevos medicamentos que ayuden a regenerar los músculos después de las lesiones, o para retrasar la pérdida de masa muscular durante el proceso de envejecimiento o enfermedad.
La investigación fue publicada en la revista Nature Communications.
Fuente: Instituto Salk