Qué son las células madre y cómo su envejecimiento debilita el sistema inmunológico

El envejecimiento del sistema inmunológico no ocurre de un día para otro. Es un proceso progresivo, silencioso y con consecuencias profundas para la salud. A medida que pasan los años, el organismo pierde capacidad para generar células sanguíneas eficientes, lo que impacta directamente en la defensa frente a infecciones y enfermedades.

En ese contexto, un estudio liderado por la Universidad de Tokio aporta una nueva clave para entender este deterioro. Los científicos identificaron un mecanismo inesperado que no destruye las células, pero sí altera su funcionamiento interno. El hallazgo, publicado en Nature Communications, cambia la forma en que se interpreta el envejecimiento celular.

Función de las células madre hematopoyéticas y su deterioro progresivo

Las células madre hematopoyéticas son esenciales para la vida. Se encuentran en la médula ósea y tienen una capacidad única: pueden renovarse a sí mismas y generar todos los tipos de células sanguíneas. Esto incluye glóbulos rojos, que transportan oxígeno; glóbulos blancos, fundamentales para combatir infecciones; y plaquetas, que intervienen en la coagulación.

Con el paso del tiempo, estas células pierden eficiencia y ya no mantienen el mismo equilibrio en la producción de los distintos tipos celulares. En lugar de generar una proporción adecuada, comienzan a favorecer las células mieloides —asociadas a procesos inflamatorios— y reducen la producción de linfocitos, que son claves para la respuesta inmune específica.

Este desbalance tiene consecuencias directas, un sistema inmunológico más débil y una mayor vulnerabilidad frente a enfermedades.

Factores que intervienen en el envejecimiento celular

Hasta ahora, se sabía que el envejecimiento de estas células estaba influido por varios factores. Entre ellos, el daño acumulado en el ADN, la inflamación persistente, el estrés celular derivado de múltiples divisiones y cambios en el entorno de la médula ósea.

Sin embargo, faltaba comprender cómo se conectaban estos procesos entre sí. Es decir, qué mecanismos coordinaban este deterioro progresivo.

El equipo encabezado por Masayuki Yamashita, junto a Atsushi Iwama y Yuta Yamada, decidió investigar una vía poco explorada en este contexto: la asociada a la proteína MLKL.

La proteína MLKL era conocida hasta ahora por su participación en la necroptosis, un tipo de muerte celular programada. En ese proceso, actúa como una pieza clave que contribuye a destruir células dañadas.

Sin embargo, los investigadores observaron un comportamiento distinto en las células madre hematopoyéticas. En lugar de provocar la muerte celular, MLKL puede activarse y generar cambios internos que afectan su funcionamiento.

Este hallazgo obliga a replantear su papel. Ya no se trata solo de una proteína vinculada a la eliminación de células, sino también a su deterioro funcional.

Daño mitocondrial: el núcleo del proceso de envejecimiento

El punto central del estudio está en las mitocondrias. Estas estructuras, presentes dentro de las células, cumplen una función esencial: producir la energía necesaria para que todo el sistema celular funcione correctamente. Podrían compararse con pequeñas centrales energéticas. Si fallan, la célula pierde eficiencia, incluso si sigue viva.

Los investigadores comprobaron que la activación de MLKL provoca daños en estas estructuras. En concreto, observaron:

• Disminución en la producción de energía
• Alteraciones en la estructura de las mitocondrias
• Reducción del potencial de membrana, un indicador clave de su funcionamiento

Como consecuencia, las células madre pierden capacidad de renovarse, generan menos células inmunes eficaces y muestran un comportamiento típico del envejecimiento.

Uno de los aspectos más llamativos del estudio es que este proceso ocurre sin que las células mueran. Esto representa un cambio de enfoque importante.

“Observamos que los cambios asociados al envejecimiento se reducían significativamente en ausencia de MLKL, sin diferencias en la muerte celular”, explicó Yamashita.

En otras palabras, las células permanecen, pero funcionan peor. Este deterioro silencioso puede afectar de manera significativa el equilibrio del sistema sanguíneo y la respuesta inmunológica.

Validación experimental y observaciones en modelos animales

Para llegar a estas conclusiones, los científicos utilizaron ratones modificados genéticamente. Algunos de estos animales no tenían la proteína MLKL, mientras que otros permitían detectar su activación en tiempo real.

Además, los sometieron a distintos tipos de estrés —como inflamación o daño replicativo— para simular condiciones que aceleran el envejecimiento. Luego evaluaron la capacidad de las células madre para regenerar el sistema sanguíneo mediante trasplantes de médula ósea, una herramienta clave para medir su funcionalidad.

Los resultados fueron claros: las células sin MLKL conservaron mejor su capacidad regenerativa, presentaron menos daño y produjeron células sanguíneas más saludables.

Otro dato relevante es que este mecanismo no depende principalmente de cambios en la expresión genética. Es decir, MLKL no actúa tanto modificando qué genes se activan, sino afectando directamente el funcionamiento interno de la célula.

Esto sugiere que parte del envejecimiento celular ocurre en etapas posteriores al uso de la información genética, lo que abre nuevas líneas de investigación.

Implicancias médicas y nuevas perspectivas terapéuticas

El descubrimiento tiene implicancias importantes. Si se logra bloquear o modular la actividad de MLKL, podría ser posible ralentizar el envejecimiento de las células madre hematopoyéticas.

Esto tendría impacto en distintos contextos, como la recuperación tras quimioterapia o radioterapia, los trasplantes de médula ósea y las enfermedades asociadas al envejecimiento.

Además, abre la posibilidad de desarrollar tratamientos que protejan las mitocondrias y, con ello, el funcionamiento celular.

El estudio redefine el rol de proteínas vinculadas a la muerte celular y aporta una visión más compleja del envejecimiento. Ya no se trata únicamente de células que desaparecen, sino de células que sobreviven, pero con menor capacidad de funcionamiento.