Cómo un método experimental logró que células de la sangre mostraran señales de juventud

Un equipo de la Universidad de Bonn y del Hospital Universitario de Bonn consiguió rejuvenecer células humanas obtenidas de precursores de glóbulos rojos. Tras transformarlas en células madre neuronales, capaces de dar origen a células del sistema nervioso, comprobó que sus marcadores de edad molecular retrocedían varias décadas. El resultado se relaciona con cambios en la forma en que las células usan la información de sus genes.

Las células del cuerpo comparten el mismo ADN, pero no desempeñan las mismas tareas. Una célula de la piel, una de la sangre y una neurona se distinguen porque activan instrucciones genéticas diferentes. En el laboratorio ya era posible modificar esa especialización, aunque el rejuvenecimiento ligado a esos cambios solía ocurrir demasiado rápido como para estudiarlo en detalle.

El nuevo método permitió seguir esa evolución durante más de 100 días. Los resultados se presentaron en un estudio publicado en la revista Aging Cell. En una de las pruebas, el indicador de edad de las células bajó más de seis décadas tras la transformación, según informó la institución.

Las células sanguíneas se transformaron sin una etapa intermedia

Para modificar la especialización de una célula, el equipo usó factores de transcripción, proteínas que funcionan como reguladores y activan determinadas instrucciones genéticas. Así, convirtió precursores de glóbulos rojos en células madre neuronales, que todavía no tienen una función definitiva, pero pueden dar origen a distintos tipos de células del sistema nervioso.

La conversión fue directa. En otros métodos, la célula pasa antes por un estado pluripotente, una etapa en la que puede convertirse en casi cualquier célula del organismo. Luego se la orienta hacia una célula madre neuronal. El procedimiento de Bonn evitó ese paso y dirigió las células hacia el sistema nervioso desde el comienzo.

“Hemos convertido, con este método, los precursores de glóbulos rojos directamente en células madre neuronales”, afirmó Oliver Brüstle, director del Instituto de Neurobiología Regenerativa del Hospital Universitario de Bonn, en el comunicado institucional.

Trabajos anteriores del mismo grupo habían mostrado que las neuronas obtenidas con ese procedimiento podían conectarse con otras ya presentes después de ser trasplantadas al cerebro de ratones. La investigación actual se concentró en el cambio de edad de las células durante la transformación.

“En el trabajo actual nos interesó otro fenómeno: la observación de que las células rejuvenecen de forma clara durante la reprogramación”, señaló Brüstle en el comunicado de prensa.

Los marcadores químicos del ADN mostraron un rejuvenecimiento gradual

Para calcular la edad de una célula, los investigadores recurrieron a relojes epigenéticos. Son herramientas que estiman el tiempo transcurrido a partir de marcas químicas del ADN. Esas marcas no alteran la información genética, pero sí influyen en la frecuencia con que cada gen se activa o permanece inactivo. La epigenética estudia esos mecanismos de regulación, que pueden entenderse como señales que indican a la célula cuáles instrucciones debe usar.

Después de la transformación, los relojes de las células sanguíneas se retrasaron de forma marcada. El estudio incluyó células de 15 donantes, con edades de entre 0 y 101 años. En uno de los casos, las células obtenidas de una persona de 80 años alcanzaron una edad molecular inferior a 20 años, según la Universidad de Bonn. El comunicado agregó que las células también adquirieron rasgos propios de células más jóvenes.

“Sabemos además que este rejuvenecimiento epigenético hace que las células se comporten realmente como células jóvenes”, afirmó Brüstle, director del Instituto de Neurobiología Regenerativa del Hospital Universitario de Bonn, en el comunicado institucional.

En los procedimientos de dos etapas, el retroceso de los marcadores de edad sucede con rapidez, explicó la institución. En cambio, en el método directo empleado en Bonn, el cambio fue gradual.

Más de 100 días de observación para estudiar el envejecimiento celular

La duración del proceso es uno de los aspectos centrales del trabajo. Al omitir la etapa pluripotente, el cambio se produjo de manera gradual. Eso permitió observar la evolución de las células durante más de 100 días, en lugar de concentrar el seguimiento en un período breve.

Después de 50 días, los indicadores de las células podían mostrar un retroceso molecular equivalente a unos 60 años, indicó la institución.

Ese plazo ofrece un modelo para identificar qué sucede mientras cambian las señales químicas asociadas con la edad. El equipo podrá evaluar qué factores y sustancias aceleran o frenan el proceso, aunque el estudio no propone por ahora una aplicación terapéutica directa.

“Un rejuvenecimiento que se extiende durante un período tan largo es ideal como modelo experimental”, indicó Brüstle, director del Instituto de Neurobiología Regenerativa del Hospital Universitario de Bonn, en el comunicado institucional. “Como los relojes epigenéticos retroceden lentamente durante varias semanas, podemos investigar con este modelo qué factores y principios activos aceleran o ralentizan el proceso de rejuvenecimiento”.

El investigador relacionó el hallazgo con los trastornos que afectan al sistema nervioso. “Después de todo, la edad es el factor de riesgo más importante para enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer”, afirmó Brüstle en el comunicado institucional.