Foto: Unos científicos crearon estas células cerebrales envejecidas no a partir de cerebros envejecidos sino de unas células cutáneas procedentes de personas mayores.
Nuestras células cerebrales cambian con la edad: determinados genes se vuelven más o menos activos, la membrana que mantiene unido el núcleo empieza a degenerarse, y las moléculas que en las células jóvenes están ordenadamente compartimentadas se dispersan.
Ahora los científicos han encontrado un método para convertir células cutáneas normales en cultivos vivos de neuronas humanas envejecidas – bancos de pruebas para identificar maneras efectivas de revertir los efectos del paso del tiempo. En el pasado, los científicos habían creado neuronas en una placa de laboratorio mediante células madre, pero esos esfuerzos produjeron el equivalente a unas neuronas embrionarias. Jerome Mertens del Instituto Salk para los Estudios Biológicos y sus compañeros cogieron células cutáneas de donantes de distintas edades y las transformaron en neuronas que presentaban los efectos del envejecimiento. Esta técnica abre nuevas vías para el estudio del envejecimiento, sus enfermedades asociadas y la posibilidad de que los fármacos eviten lo que antes era impensable.
"Estos resultados obviamente tendrán impacto", dice John Gearhart, el director del Instituto para la Medicina Regenerativa de la Universidad de Pennsylvania (EEUU), que no formó parte del estudio. Los resultados no sólo harán avanzar las investigaciones sobre el envejecimiento, dice, sino también podrían ayudar en la búsqueda continua de crear nuevas células para reparar o reemplazar órganos dañados.
Gearhart dice que estos nuevos descubrimientos abordan un importante problema de su campo. Existen varias maneras de obligar a las células a transformarse de un tipo en otro, pero los científicos no entendían cómo las neuronas hechas de una célula cutánea diferían de las neuronas que se desarrollan de forma natural dentro del cerebro.
El primer método para reprogramar las células devolvía el reloj del envejecimiento al cero, dice, porque primero se tenía que convertir las células cutáneas en un tipo de célula madre parecida a las que tienen los embriones tempranos. Mertens y su equipo emplearon una técnica más reciente, desarrollada primero en la Universidad de Stanford (EEUU), en la que una serie de ajustes bioquímicos transforman las células cutáneas directamente en células cerebrales.
Lo que no sabía nadie, dice Mertens, era cómo las células creadas por esta ruta más o menos directa diferían de las que primero habían sido devueltas a un estado embrionario. ¿Estaban creando neuronas de bebé o unas células que reflejaban las edades de los donantes? Para averiguarlo, recolectaron células cutáneas de 19 personas de distintas edades desde la infancia hasta los 89 años, las convirtieron directamente en células cerebrales, y las compararon con células obtenidas de las autopsias de personas de distintas edades. Encontraron que las neuronas transformadas llevaban ciertas pistas delatadoras del envejecimiento en concordancia con la edad de los donantes. Publicaron sus resultados en la última edición de la revista Cell Stem Cell.
Las neuronas más envejecidas mostraron distintos patrones de activación de genes, dice Martens. La edad también interrumpe lo que se llama la compartimentación – la forma ordenada en la que algunas proteínas se quedan confinadas al núcleo de las células y otras en el citoplasma adyacente.
Martens dice que la membrana que separa el núcleo del resto de la célula empieza a fallar, así que mientras envejecen nuestras células, más proteínas acaban en el lugar equivocado. Está ansioso por entender cómo este proceso afecta la manera de la que nuestros cerebros envejecen y aumenta nuestra susceptibilidad a enfermedades como la ELA y el Alzheimer. La técnica de transformación de células también podría extenderse para producir estructuras en 3D llamadas organoides, dice, que podrían ser utilizados como modelos de órganos humanos (ver TR10: Organoides cerebrales para desentrañar la mente).