Investigadores del IRB Barcelona y el CSIC revelan que la suma de dos señales moleculares determina qué células ya especializadas de un tejido puedan volver a actuar como células madre.
Los estudios en mosca del vinagre permiten avanzar en un campo de interés para la medicina regenerativa y para entender procesos como el cáncer.
En un trabajo publicado esta semana en PLos Genetics, los científicos Nareg J. Djabrayan y Jordi Casanova del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y el CSIC, identifican dos señales moleculares y la cascada correspondiente de eventos que permiten a unas células ya especializadas de un tejido volver a actuar como células madre. El trabajo ofrece nuevos datos sobre cómo se especifican y cómo se activan "ese otro tipo" de células madre, llamadas facultativas, y que son de interés en reprogramación celular, medicina regenerativa y para entender el cáncer.
Poco a poco, las células madre facultativas se empiezan a identificar en órganos y tejidos humanos, pero se conocen mucho menos que las células madre típicas que tienen rasgos morfológicos diferenciales. "La existencia de las facultativas indica que muchas células diferenciadas continúan teniendo una gran plasticidad y son capaces de responder en una situación de estrés, ya sea cuando se produce una herida o para regenerar un tejido desgastado, tal y como lo hacen las células madre ", explica Jordi Casanova, jefe del grupo Desarrollo y morfogénesis en Drosophila del IRB Barcelona.
"Esta plasticidad es buena si está bien regulada. Si cualquiera de los mecanismos se desequilibra se vuelve peligroso", añade Casanova. “De hecho, la plasticidad celular en tejidos que requieren una alta regeneración se correlaciona con algunos de aquellos órganos y tejidos con alta incidencia de cánceres, como el colon o la sangre ", explica.
Combinación de señal geográfica y señal temporal
Los investigadores han trabajado en el momento de transición de una larva de Drosophila a mosca adulta. "El nuestro es un buen modelo para identificar y estudiar las células madre facultativas porque hay unas células de la larva que darán lugar al adulto y que se activan en el paso de larva a adulto, transición que puede considerarse similar a un momento de estrés ", explica Casanova.
En concreto, los científicos han estudiado estas células con características de células madre facultativas en las tráqueas de Drosophila. Han determinado que sólo algunas células del tejido reciben una señal de localización que las "marca". Luego, cuando hay una situación de transición, se envía una segunda señal, promovido por hormonas, que motiva la reactivación del programa de célula madre. Esta señal llega a todas las células del tejido pero sólo las marcadas con la señal geográfica previa, podrán reactivarse como célula madre.
"Conocer todos estos mecanismos de señales de regulación es básico para poder controlar, por ejemplo, la reprogramación de células", indica Casanova. Con el mismo modelo, los científicos quieren averiguar ahora los mecanismos que permiten a las células diferenciadas mantener la plasticidad y cómo pueden pasar de un programa de célula especializada a célula madre y viceversa.
Artículo de referencia:
Snoo and Dpp act as spatial and temporal regulators respectively of adult progenitor cells in the Drosophila trachea
Nareg J-V Djabrayan and Jordi Casanova
PLoS Genet. (2016 Mar 4) DOI: 10.1371/journal.pgen.1005909
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