Identificado un mecanismo que permite a la célula diferenciada reactivarse como célula madre

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Hay un tipo de células madre, las llamadas ‘facultativas’, que forman parte de estructuras y órganos ya formados, junto a otras células. Aparentemente, no hay nada que diferencie estas células de las otras, pero tienen una característica muy especial: mantienen la capacidad de volverse a activar como células madre.  Es un proceso que sucede en el hígado, que dispone de células capaces de hacer crecer el tejido hepático lo que permite la regeneración del órgano en caso de trasplante. Conocer qué mecanismos son los que permiten a estas células mantener esta capacidad es por tanto, uno de los retos para la medicina regenerativa actual.

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CELL_editedUPF / Una investigación que se publica esta semana en la revista Cell Reports ha encontrado un mecanismo que puede explicarlo. El trabajo está dirigido por Jordi Casanova, investigador del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB) del CSIC y del IRB Barcelona, y por Xavier Franch-Marro, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF) .

Según los autores, que han trabajado con células traqueales de larvas de la mosca Drosophila, “lo que caracteriza a estas células madre facultativas es que no han entrado en endociclo, un proceso por el cual una célula replica su genoma una y otra vez hasta tener en su interior varias copias pero sin que las células lleguen a dividirse “.

“Hay controversia sobre qué funciones puede tener la endocicle en los seres vivos”, apunta Xavier Franch-Marro, “pero una de las interpretaciones es que la endoreplicación contribuye a aumentar el tamaño celular permitiendo la producción de grandes cantidades de proteína”. Este es el caso de la práctica totalidad de las células larvarias de Drosophila.

Lo que han visto los científicos es que las células que han entrado en el endocicle pierden la capacidad de reactivarse como células madre. “El endocicle de una célula va ligado a un cambio de expresión génica irreversible”, apunta el investigador Jordi Casanova. Lo que hemos visto, sigue Casanova, “es que la inhibición de la entrada al endocicle confiere a las células la capacidad de actuar como células madre”.

La entrada de las células en el endocicle está asociada con la expresión del gen FZR. Los investigadores han descubierto que es la inhibición de este gen lo que evita la entrada en endocicle, y permite a estas células retener la capacidad de reactivarse como células madre. Es la expresión de este gen, por tanto, la que actúa como un interruptor que determina si una célula entrará en mitosis (la división normal de una célula) o en endocicle, lo que a su vez desencadena un programa genético totalmente diferente que las confiere la capacidad de volver a reactivarse como células madre o no.