Estudio identifica un factor en la ‘sangre joven’ que ayuda a rejuvenecer el músculo de ratón envejecido
Crédito: CC0 Public Domain
A medida que envejecemos, nuestros músculos se vuelven gradualmente más pequeños, más débiles y menos capaces de sanar después de una lesión. En un nuevo estudio, los investigadores de la UPMC y la Universidad de Pittsburgh identifican un importante mediador de la juventud en el músculo del ratón, un descubrimiento que podría hacer avanzar las terapias de regeneración muscular para las personas mayores.
Publicado hoy en Nature Aging, el estudio demuestra que las lanzaderas circulantes denominadas vesículas extracelulares, o EV, envían instrucciones genéticas para la proteína de longevidad conocida como Klotho a las células musculares. La pérdida de la función muscular y el deterioro de la reparación muscular en ratones viejos pueden deberse a los vehículos eléctricos envejecidos, que llevan menos copias de estas instrucciones que las de los animales jóvenes.
Los hallazgos son un avance importante para comprender por qué la capacidad de músculos para regenerar disminuye con la edad.
«Estamos muy entusiasmados con esta investigación por un par de razones», dijo la autora principal Fabrisia Ambrosio, Ph.D., directora de rehabilitación de UPMC International y profesora asociada de medicina física y rehabilitación en Pitt. «En cierto modo, nos ayuda a comprender la biología básica de cómo funciona la regeneración muscular y cómo falla a medida que envejecemos. Luego, llevando esa información al siguiente paso, podemos pensar en usar vesículas extracelulares como terapia para contrarrestar estos efectos de la edad». -defectos relacionados».
El nuevo estudio se basa en décadas de investigación que muestran que cuando a los ratones viejos se les da sangre de ratones jóvenes, se restauran las características juveniles en muchas células y tejidos. Pero hasta ahora, no estaba claro qué componentes de la sangre joven confieren estos efectos rejuvenecedores.
«Nos preguntamos si las vesículas extracelulares podrían contribuir a la regeneración muscular porque estos mensajeros viajan entre las células a través de la sangre y otros fluidos corporales». dijo la autora principal Amrita Sahu, Ph.D., becaria postdoctoral en el Departamento de Medicina Física y Rehabilitación de Pitt. «Como un mensaje en una botella, los vehículos eléctricos envían información a las células objetivo».
Ambrosio y su equipo recolectaron suero, la fracción de sangre que queda después de eliminar las células sanguíneas y los factores de coagulación, de ratones jóvenes y se lo inyectaron. en ratones envejecidos con músculo lesionado. Los ratones que recibieron suero joven mostraron una mayor regeneración muscular y recuperación funcional en comparación con los que recibieron un tratamiento con placebo, pero las propiedades restauradoras del suero se perdieron cuando se eliminaron los EV, lo que indica que estas vesículas median los efectos beneficiosos de la sangre joven.
< Profundizando más, los investigadores encontraron que los vehículos eléctricos entregan instrucciones genéticas, o ARNm, que codifican la proteína antienvejecimiento Klotho a las células progenitoras musculares, un tipo de célula madre que es importante para la regeneración del músculo esquelético. Los EV recolectados de ratones viejos tenían menos copias de las instrucciones para Klotho que los de ratones jóvenes, lo que provocó que las células progenitoras musculares produjeran menos esta proteína.
Con el aumento de la edad, el músculo no se cura tan bien después del daño. porque se deposita tejido cicatricial en lugar de restaurar la estructura muscular original. En un trabajo anterior, Ambrosio y su equipo demostraron que Klotho es un regulador importante de la capacidad regenerativa en las células progenitoras musculares y que esta proteína disminuye con la edad.
El nuevo estudio muestra por primera vez que los cambios relacionados con la edad en la carga de EV contribuyen al Klotho agotado en las células madre envejecidas, lo que sugiere que los EV podrían convertirse en nuevas terapias para curar el tejido muscular dañado.
«Los EV pueden ser beneficiosos para aumentar la capacidad regenerativa del músculo en personas mayores y mejorar recuperación funcional después de una lesión», dijo Ambrosio, quien también es miembro del Instituto McGowan de Medicina Regenerativa de Pitt. «Una de las ideas que nos entusiasma es diseñar vehículos eléctricos con cargas específicas, de modo que podamos dictar las respuestas de las células diana».
Más allá de los músculos, los vehículos eléctricos también podrían ayudar a revertir otros efectos del envejecimiento. El trabajo anterior ha demostrado que la sangre joven puede mejorar el rendimiento cognitivo de los ratones de edad avanzada. Ambrosio y el coautor Radosveta Koldamova, MD, Ph.D., profesor de salud ambiental y ocupacional en la Escuela de Graduados de Salud Pública de Pitt, tienen una subvención para explorar el potencial de los vehículos eléctricos para revertir la disminución de la cognición relacionada con la edad.
Otros investigadores del estudio fueron Zachary J. Clemens, Sunita N. Shinde, Sruthi Sivakumar, Abish Pius, Bennett Van Houten, Ph.D., Mita Lovalekar, Ph.D., Nicholas F. Fitz, Ph.D. , Iliya Lefterov, MD, Ph.D., y Aaron Barchowsky, Ph.D., todos de Pitt; Ankit Bhatia de la Universidad Carnegie Mellon; y Silvia Picciolini, Ph.D., Cristiano Carlomagno, Ph.D., Alice Gualerzi, Ph.D., y Marzia Bedoni, Ph.D., todos del IRCCS Fondazione Don Carlo Gnocchi.
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La ‘proteína de longevidad’ rejuvenece la curación muscular en ratones viejos Más información: Fabrisia Ambrosio, Regulación de la regeneración del músculo esquelético envejecido mediante vesículas extracelulares circulantes, Nature Aging (2021). DOI: 10.1038/s43587-021-00143-2. www.nature.com/articles/s43587-021-00143-2 Información de la revista: Nature Aging
Proporcionado por la Universidad de Pittsburgh Cita: Estudio identifica factor en ‘ sangre joven’ que ayuda a rejuvenecer el músculo del ratón envejecido (6 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-factor-young-blood-rejuvenate-aged.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.