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Publicaciones CNIO, Año 2014

Stem Cell Reports

Identifican una proteína necesaria para la integridad de las células madre obtenidas por reprogramación celular

Madrid, 17 de abril, 2014

SIRT1 participa en el alargamiento de los telómeros y protege la integridad del genoma durante la reprogramación celular

Los resultados aparecen publicados hoy en la revista 'Stem Cell Reports'

La reprogramación celular conduce las células especializadas –como las células nerviosas o de la piel– hacia un estado embrionario de célula madre. Este retroceso en el desarrollo evolutivo de las células requiere también de una marcha atrás en la biología de los telómeros, las estructuras que protegen los extremos de los cromosomas: mientras que en condiciones normales se erosionan con el tiempo, durante la reprogramación celular siguen la estrategia inversa y aumentan en longitud.

Un trabajo que se publica hoy en la revista Stem Cell Reports, perteneciente al grupo editorial Cell, desvela que la proteína SIRT1 es necesaria para el alargamiento y el mantenimiento de los telómeros durante la reprogramación celular. SIRT1 también garantiza la integridad del genoma de las células madre resultantes del proceso, conocidas como iPS (células madre de pluripotencia inducida).

El estudio lo presenta el Grupo de Telómeros y Telomerasa del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), en colaboración con la Unidad de Transgénicos del CNIO.

Desde que en 2006 el japonés Shinya Yamanaka obtuviera por primera vez células iPS a partir de tejidos adultos, la medicina regenerativa ha pasado a convertirse en una de las disciplinas más fructíferas en el campo de la biomedicina. El objetivo es muy ambicioso, puesto que la capacidad de reconversión de las iPS en cualquier tipo celular permitiría la regeneración de órganos dañados en enfermedades como el Alzheimer, la diabetes o las enfermedades cardiovasculares.

Sin embargo, la naturaleza de las iPS es motivo de intenso debate. Las últimas investigaciones muestran que pueden acumular aberraciones cromosómicas y daños en el ADN. “El problema radica en que no sabemos si estas células son realmente seguras”, explica Maria Luigia De Bonis, investigadora postdoctoral del Grupo de Telómeros y Telomerasa, que ha realizado gran parte del trabajo.

En 2009, el mismo laboratorio del CNIO descubrió que los telómeros aumentan en longitud durante la reprogramación celular (Marion et al., Cell Stem Cell, 2009); este incremento es importante para que las células madre adquieran la inmortalidad que las caracteriza.

Un año más tarde se demostró que los niveles de SIRT1 –proteína del tipo de las sirtuinas, involucrada en el mantenimiento de los telómeros, la estabilidad genómica y la respuesta al daño en el ADN– están aumentados en células madre embrionarias. La pregunta que se hicieron los investigadores del CNIO fue: ¿Participa SIRT1 en la reprogramación celular?.

CÉLULAS MADRE MÁS SEGURAS

A través de modelos animales de ratón y cultivos celulares a los que se les había eliminado SIRT1, el equipo ha descubierto que esta proteína es necesaria para que la reprogramación suceda de forma correcta y segura.

“Observamos reprogramación celular en ausencia de SIRT1, pero con el tiempo las iPS resultantes alargan los telómeros de forma menos eficiente, sufren aberraciones en los cromosomas y daño en el ADN”, dice Maria Luigia De Bonis. “SIRT1 ayuda a que las iPS se mantengan en buen estado”, concluye.

Los autores describen que este efecto protector sobre las iPS está, en parte, mediado por el regulador c-MYC: SIRT1 retrasa la degradación de c-MYC, lo que provoca un aumento de telomerasa en las células, la enzima que incrementa la longitud de los telómeros.

El trabajo arroja luz sobre cómo la reprogramación celular garantiza el buen funcionamiento de las células madre resultantes del proceso. Este conocimiento ayudará a superar las barreras originadas del uso de las iPS para su implementación en medicina regenerativa.

Cromosomas anómalos de células reprogramadas a las que se les ha eliminado la proteína SIRT1 (rojo). /CNIO


Artículo de referencia:

De Bonis et al., SIRT1 Is Necessary for Proficient Telomere Elongation and Genomic Stability of Induced Pluripotent Stem Cells, Stem Cell Reports (2014). doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2014.03.002

Marion et al., Telomeres Acquire Embryonic Stem Cell Characteristics in Induced Pluripotent Stem Cells, Cell Stem Cell (2009). doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2008.12.010

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