Son niños pero parecen ancianos. Los niños con progeria, una enfermedad rara que causa envejecimiento prematuro, mueren en la adolescencia de enfermedades que son comunes en los octogenarios: insuficiencia cardiaca y accidente cerebrovascular. De momento no hay ninguna cura, pero ahora, el equipo de Kan Cao, de la Universidad de Maryland (EE.UU.) acaba de dar un paso de ‘gigante’ para que algún día la haya.
Los investigadores acaban de demostrar que una proteína tóxica destruye las células musculares en las arterias de estos pacientes; y ello hace sospechar a los investigadores que las arterias dañadas están predispuestas a fallar. ¿Qué tiene de relevante esta información? Según los investigadores, que llevaron a cabo su trabajo en células del músculo liso diseñadas por ingeniería genética, un «buen modelo» para analizar fármacos para el tratamiento de la progeria, «puede ayudarnos a entender cómo la enfermedad cardiovascular se desarrolla en personas con envejecimiento normal».
La progeria es extremadamente rara; apenas hay 100 pacientes de todo el mundo diagnosticados y siempre es mortal a una edad temprana, generalmente, alrededor de los 13 años. Tiene el grave inconveniente que es trastorno muy difícil de estudiar, debido a los pocos casos que hay y a su rápido desarrollo y desenlace
Hasta ahora, los científicos no sabían qué mecanismos podrían causar la muerte en estos pacientes y sólo conocían una mutación genética que hace que sus células produzcan progerina, una forma tóxica de una proteína que, en personas sanas, forma la estructura del esqueleto de los núcleos celulares. Cao y otros expertos ya habían visto en trabajo previos que esta proteína se acumula en las células de personas de edad avanzada, lo que sugiere que también está vinculada al envejecimiento normal, aunque se ignoraban sus efectos en las células musculares lisas. Los investigadores, cuyo trabajo se publica en «PNAS» vieron que en ratones con una forma de progeria generada mediante ingeniería genética éstos perdieron la mayor parte de las células del músculo liso en sus arterias más grandes. Este tipo de músculos, que participa en el movimiento involuntario, está presente en el revestimiento de muchos órganos internos, incluyendo los vasos sanguíneos. Debido a que fue imposible obtener células musculares lisas humanas de pacientes con progeria para su estudio porque el proceso hubiera sido demasiado invasivo, Cao y su equipo emplearon células madre adultas pluripotentes inducidas reprogramadas para comportarse como células madre embrionarias y que fueran capaces de desarrollarse en una variedad de tipos de células.
Hasta ahora, los científicos no sabían qué mecanismos podrían causar la muerte en estos pacientes y sólo conocían una mutación genética que hace que sus células produzcan progerina, una forma tóxica de una proteína que, en personas sanas, forma la estructura del esqueleto de los núcleos celulares. Cao y otros expertos ya habían visto en trabajo previos que esta proteína se acumula en las células de personas de edad avanzada, lo que sugiere que también está vinculada al envejecimiento normal, aunque se ignoraban sus efectos en las células musculares lisas. Los investigadores, cuyo trabajo se publica en «PNAS» vieron que en ratones con una forma de progeria generada mediante ingeniería genética éstos perdieron la mayor parte de las células del músculo liso en sus arterias más grandes. Este tipo de músculos, que participa en el movimiento involuntario, está presente en el revestimiento de muchos órganos internos, incluyendo los vasos sanguíneos. Debido a que fue imposible obtener células musculares lisas humanas de pacientes con progeria para su estudio porque el proceso hubiera sido demasiado invasivo, Cao y su equipo emplearon células madre adultas pluripotentes inducidas reprogramadas para comportarse como células madre embrionarias y que fueran capaces de desarrollarse en una variedad de tipos de células.
HAOYUE ZHANG
Células de la piel de pacientes inducidas a convertirse en células musculares lisas, algunas con anomalías, como un núcleo doble
En un primer estudio, los investigadores indujeron a un grupo de células de la piel de pacientes con progeria y de adultos normales a que se conviertan en células de músculo liso; a continuación compararon los procesos de reproducción y descomposición celular de las células sanas con los mismos procesos en las células que contenían la mutación progeria. Ambos grupos de células de músculo liso comenzaron a multiplicarse pero, a las dos semanas, las células procedentes de pacientes con progeria se estabilizaron; es decir, morían la misma cantidad de células que se reproducían. Los investigadores descubrieron que éstas acumulaban la proteína tóxica progerina y tenían además niveles anormalmente bajos de PARP-1, una proteína que es importante en la reparación de daño celular .
Es decir, señalan los investigadores, las células del músculo liso fabricadas a partir de células de la piel de pacientes con progeria, al tener niveles de progerina y bajos niveles de PARP-1, no podían emplear el método de reparación celular más preciso. En su lugar se produce una ‘reparación defectuosa’ con segmentos de ADN que se localizan en las inmediaciones y, por lo general, tienen la secuencia errónea. Esto hace que después de las reparaciones defectuosas estas células no pudieron dividir su contenido de manera uniforme durante la mitosis. Y, aunque algunas células siguieron tratando de dividirse, murieron al intentarlo, lo que se conoce como «catástrofe mitótica», mientras que otras pudieron dividirse y terminaron como una célula con dos núcleos.
Los investigadores creen que después de este proceso las arterias se dañan fácilmente con esfuerzos como la presión arterial, que las expone al fracaso en forma de enfermedad de la arteria coronaria o accidente cerebrovascular. En una segunda fase, los investigadores tratarán de determinar por qué las células de progeria no utilizan la mejor vía para la reparación para los daños en el ADN
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