La terapia de regeneración celular restaura el tejido hepático dañado más rápido que nunca
Las células hepáticas se reprogramaron parcialmente en células más jóvenes (rojo) usando factores de Yamanaka (blanco). También se muestran los núcleos celulares (azul) y las proteínas del citoesqueleto (verde). Crédito: Instituto Salk
Por lo general, los mamíferos no pueden regenerar órganos tan eficientemente como otros vertebrados, como los peces y las lagartijas. Ahora, los científicos de Salk han encontrado una manera de restablecer parcialmente las células hepáticas a estados más juveniles, lo que les permite curar el tejido dañado a un ritmo más rápido que el observado anteriormente. Los resultados, publicados en Cell Reports el 26 de abril de 2022, revelan que el uso de moléculas de reprogramación puede mejorar el crecimiento celular, lo que lleva a una mejor regeneración del tejido hepático en ratones.
«Estamos entusiasmados por avanzar en la reparación de células de hígados dañados porque, algún día, enfoques como este podrían extenderse para reemplazar todo el órgano», dice el autor correspondiente Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor en el Laboratorio de Expresión Génica de Salk y titular de la Cátedra Roger Guillemin. «Nuestros hallazgos podrían conducir al desarrollo de nuevas terapias para infecciones, cáncer y enfermedades hepáticas genéticas, así como enfermedades metabólicas como la esteatohepatitis no alcohólica (NASH)».
Los autores mostraron previamente cómo cuatro moléculas de reprogramación celularOct-3 /4, Sox2, Klf4 y c-Myc, también llamados «factores de Yamanaka», pueden ralentizar el proceso de envejecimiento y mejorar la capacidad de regeneración del tejido muscular en ratones. En su último estudio, los autores utilizaron los factores de Yamanaka para ver si podían aumentar el tamaño del hígado y mejorar la función hepática al tiempo que extendían la salud de los ratones. El proceso implica convertir parcialmente las células hepáticas maduras a estados «más jóvenes», lo que promueve el crecimiento celular.
«A diferencia de la mayoría de nuestros otros órganos, el hígado es más eficaz para reparar el tejido dañado», dice el coautor. autor Mako Yamamoto, investigador del personal en el laboratorio Izpisua Belmonte. «Para averiguar si se podía mejorar la regeneración de tejidos de mamíferos, probamos la eficacia de los factores de Yamanaka en un modelo de hígado de ratón».
El problema al que se enfrentan muchos investigadores en el campo es cómo controlar la expresión de los factores necesarios para mejorar la función celular y el rejuvenecimiento, ya que algunas de estas moléculas pueden causar un crecimiento celular desenfrenado, como ocurre en el cáncer. Para eludir esto, el equipo de Izpisua Belmonte utilizó un protocolo de factor Yamanaka a corto plazo, en el que a los ratones se les administró el tratamiento durante solo un día. Luego, el equipo rastreó la actividad de las células hepáticas parcialmente reprogramadas tomando muestras periódicas y monitoreando de cerca cómo las células se dividieron durante varias generaciones. Incluso después de nueve meses, aproximadamente un tercio de la vida del animal, ninguno de los ratones tenía tumores.
«Los factores de Yamanaka son realmente una espada de doble filo», dice el coautor principal Tomoaki Hishida, ex becario postdoctoral en el laboratorio Izpisua Belmonte y actual profesor asociado en la Universidad Médica de Wakayama en Japón. «Por un lado, tienen el potencial de mejorar la regeneración del hígado en el tejido dañado, pero la desventaja es que pueden causar tumores. Nos emocionó descubrir que nuestro protocolo de inducción a corto plazo tiene los buenos efectos sin la mala regeneración mejorada y no cáncer».
Los científicos hicieron un segundo descubrimiento mientras estudiaban este mecanismo de reprogramación en una placa de laboratorio: un gen llamado Top2a está involucrado en la reprogramación de las células del hígado y es muy activo un día después del tratamiento a corto plazo con el factor Yamanaka. Top2a codifica la topoisomerasa 2a, una enzima que ayuda a romper y unir las hebras de ADN. Cuando los investigadores bloquearon el gen, que redujo los niveles de topoisomerasa 2a, vieron una reducción de 40 veces en las tasas de reprogramación celular, lo que llevó a muchas menos células jóvenes. El papel exacto que juega Top2a en este proceso sigue siendo un área futura de investigación.
«Aún queda mucho trabajo por hacer antes de que podamos comprender completamente la base molecular que subyace a los enfoques de programación del rejuvenecimiento celular», dice Izpisua Belmonte. . “Este es un requisito necesario para desarrollar tratamientos médicos efectivos y universales y revertir los efectos de las enfermedades humanas”.
Izpisua Belmonte es actualmente Directora de Instituto de Altos Labs Inc., además de profesora en Salk Instituto.
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La terapia de rejuvenecimiento celular revierte de forma segura los signos del envejecimiento en ratones Más información: Juan Carlos Izpisua Belmonte, La reprogramación celular parcial in vivo mejora la plasticidad y la regeneración del hígado, Cell Reports (2022) . DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110730. www.cell.com/cell-reports/full … 2211-1247(22)00491-0 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por Salk Institute Cita: La terapia de regeneración celular restaura el tejido hepático dañado más rápido que nunca (2022 , 26 de abril) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-04-cell-regeneration-therapy-liver-tissue.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.