Esta revelación ofrece una idea de por qué envejecemos y qué maquinaria celular crítica debemos mantener en funcionamiento para combatir las enfermedades relacionadas con la edad, según Maria Carolina Florian, bióloga de células madre de la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados que no participó en el trabajo. . Para Florian, sugiere la posibilidad de crear medicamentos que puedan mantener este control de las células madre. Parece particularmente importante, dice, «debido a esta posibilidad de ser un objetivo, para poder revertir el envejecimiento».
El laboratorio de Signer estudió células madre sanguíneas extraídas de la médula ósea de ratón. La investigadora doctoral Bernadette Chua primero extrajo médula de ratones jóvenes (de 6 a 12 semanas de edad) y aisló varios tipos de células (células madre, así como células sanguíneas e inmunitarias) para observarlas durante una etapa temprana de desarrollo. Luego, usando moléculas fluorescentes que se adhieren a componentes específicos de la célula, husmeó en cada uno para ver cómo manejaba su basura.
Las células usan proteasomas, complejos de proteínas que contienen enzimas que mastican inmediatamente sus proteínas mal plegadas. Pero el laboratorio de Signer había encontrado previamente que, al igual que las células madre neurales, las células madre sanguíneas en ratones jóvenes no dependen mucho de los proteosomas. En este nuevo experimento, Chua y Signer descubrieron que, en lugar de descomponer las proteínas mal plegadas de inmediato, las células madre las eliminaron y las juntaron en montones, como pequeños depósitos de chatarra. Más tarde, los desintegraron con un complejo proteico diferente llamado agresoma. “Creemos que al almacenar estas proteínas mal plegadas en un solo lugar, básicamente están reteniendo esos recursos para cuando los necesiten”, dice Signer. Recolectar montones de desechos puede permitir que las células controlen el ritmo de su reciclaje y, como resultado, eviten vivir demasiado rápido o demasiado lento.
Sin embargo, la próxima vez que Chua examinó la médula de ratones de 2 años, encontró una falla impactante en este sistema de gestión de desechos. Los ratones más viejos perdieron casi por completo su capacidad para formar agresomas: al menos el 70 por ciento de las células madre en los ratones jóvenes lo hacen, pero solo el 5 por ciento en los ratones viejos. En cambio, los ratones viejos pasaron a usar más proteosomas, un movimiento que Signer compara con golpear una llanta de repuesto en un automóvil viejo. “Eso definitivamente fue una sorpresa”, dice Signer.
Este cambio en la maquinaria de control de desechos es una mala noticia para las células madre. Los ratones que fueron modificados genéticamente para no almacenar su basura tenían cuatro veces menos células madre sobrevivientes en su médula ósea en la vejez. Sugiere que esas células están envejeciendo y expirando más rápido que antes.
Esta distinción entre enzimas, por rara que suene, podría resultar crucial para los esfuerzos por aprovechar las células madre como terapias antienvejecimiento porque va en contra de las suposiciones anteriores. “Digamos que quiere diseñar una célula madre para la medicina regenerativa”, dice Dan Jarosz, biólogo de sistemas de la Universidad de Stanford que no participó en el trabajo. «Antes de leer esto, podría haber pensado que algo realmente bueno sería aumentar la actividad del proteasoma».
La idea de que las células madre jóvenes y saludables controlen el ritmo de sus vidas mediante la recolección de desechos en un «centro de almacenamiento», en lugar de consumirlos de inmediato, «es muy interesante», continúa. «Esto sugiere que necesitamos una comprensión mucho más matizada de cómo funciona el control de calidad de las proteínas en el envejecimiento».