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Las células madre son capaces de crear células especializadas como las hepáticas, las cutáneas o las nerviosas, un proceso llamado diferenciación. Ahora un equipo científico ha demostrado que cambiando su dieta estas células pueden rejuvenecer y convertirse en una versión mejorada y más joven de sí mismas.
El cambio de dieta "las obliga a metabolizar su energía de una forma distinta a la normal, y ese proceso básicamente reprograma las células madre. El resultado neto es que se comportan como si procedieran de una fase anterior del desarrollo, lo que aumenta su capacidad de desarrollarse, o diferenciarse, en otros tipos de células", resume el primer autor del estudio Robert Bone, del Centro de Medicina de Células Madre de la Fundación Novo Nordisk (reNEW).
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Para modificar la dieta, el equipo formado por científicos de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) cambió el tipo de azúcar que las células madre tienen disponible en el medio en el que crecen.
"Lo realmente sorprendente es que no solo se diferencian mejor, sino que se mantienen en forma y sanas mucho mejor a lo largo del tiempo en comparación con las células madre en condiciones de cultivo estándar. Y todo con un método relativamente sencillo", destacó el autor correspondiente, Joshua Brickman, profesor de reNEW.
Los detalles del estudio se han publicado este viernes en el EMBO Journal.
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Las células madre son células fundamentales y únicas de nuestro organismo, que pueden replicarse y evolucionar hasta convertirse en otros tipos celulares especializados, como células hepáticas, cutáneas o nerviosas.
Los investigadores creen que estas células madre, que se cultivan a partir de un embrión y se mantienen en una placa donde pueden convertirse en tipos celulares especializados, podrían servir para desarrollar nuevos tratamientos en el futuro que sustituyan o reparen tejidos y órganos dañados o para restaurar funciones que se han perdido (medicina regenerativa).
En el estudio, los investigadores han creado un nuevo medio de cultivo para células madre embrionarias (CME) de ratón.
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En su método, sustituyen el azúcar del cultivo -glucosa- por un azúcar diferente, la galactosa. El cambio de 'dieta' bloquea el metabolismo normal de la glucosa y restringe la fuente de energía de las células a un proceso metabólico conocido como fosforilación oxidativa.
Al cambiar la fuente de nutrientes, las CME se reprograman en una fase más temprana de su desarrollo, lo que aumenta su capacidad para diferenciarse en otros tipos de células.
Los investigadores descubrieron que una proteína de señalización específica conocida por regular el envejecimiento de las células se activaba por el cambio en el metabolismo del azúcar, lo que, a su vez, hizo que otras proteínas clave se unieran mejor al ADN.
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El resultado del nuevo proceso metabólico es que el ADN está más densamente "empaquetado", eso hace que las células madre comprendan mejor lo que deben hacer y se comporten como si procedieran de una fase de desarrollo anterior, rindiendo mejor como células madre.
Los autores creen que su investigación podría tener distintas aplicaciones.
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"Dado que ahora disponemos de un medio sencillo para rejuvenecer las células, queremos investigar cómo podría funcionar este truco en una variedad de tipos celulares. Por ejemplo, ¿podríamos utilizar esta dieta para revitalizar células hepáticas o cardíacas y utilizarlas para tratar a pacientes con insuficiencia cardíaca congestiva o cirrosis hepática?", dijo Brickman.
"Quizá podríamos utilizar este truco para regenerar células envejecidas y tratar el párkinson, la osteoporosis o la diabetes", especuló.
Para los autores, un área interesante para usar estas 'supercélulas madre' es en el tratamiento de la fertilidad, concretamente la fecundación in vitro (FIV), ya que las 'supercélulas madre' son buenas para producir cierto tipo de tejido que se forma durante el desarrollo embrionario temprano y que es importante para el éxito del tratamiento de FIV.
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"Una de las cosas que las 'supercélulas madre' parecen fabricar mejor es un linaje celular que se convierte en algo llamado saco vitelino" que es muy importante para que los embriones se implantan y conviertan en embarazos con éxito, afirmó Robert Bone.
Para Ángel Raya Chamorro, coordinador del programa de Medicina Regenerativa del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y catedrático de Fisiología de la española Universitat de Barcelona, el estudio está "muy bien hecho" pero plantearse extrapolarlo a tratamientos humanos en medicina regenerativa o fecundación in vitro "está un poco sobrevalorado. Puede ser real pero necesita demostrarse", aclaró en la plataforma de divulgación científica SMC España.
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Para eso, apuntó Raya Chamorro, habría que haberlo probado en humanos: "Hacen una prueba muy pequeña con embriones de ratón y no sé por qué no lo han probado también con embriones humanos, si ese tipo de experimento es técnicamente muy sencillo y hubiera aumentado la relevancia del trabajo".
En cuanto a las implicaciones para el envejecimiento el científico cree que es "absolutamente especulativo".
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