Investigadores do Centro de Investigación en Medicina Molecular e Enfermidades Crónicas (CiMUS) da Universidade de Santiago de Compostela publican este martes un artigo na revista Life Science Alliance que demostra que a ausencia de BMAL1, un xene esencial na maquinaria circadiana, compromete en células nai embrionarias a capacidade de diferenciación destas células pluripotentes, limitando o seu potencial uso terapéutico.
O estudo, dirixido desde os grupos que lideran a científica Diana Guallar (Epitranscriptomics & Aging) e Miguel Fidalgo (Stem Cells & Human Diseases), en colaboración con científicos da Universidade de Extremadura, parte da base de explorar os mecanismos moleculares que regulan o estado celular pluripotente. “Este coñecemento básico é moi relevante debido a que as células pluripotentes, entre as que se inclúen as células nai embrionarias, posúen unhas características moi especiais que as fan diferentes ao resto de células que conforman o noso organismo adulto. En concreto, teñen a capacidade de perpetuarse de maneira ilimitada fose do organismo mantendo as súas características e teñen a capacidade de diferenciarse para dar lugar a cada un dos máis de douscentos tipos celulares existentes no noso corpo. Por isto, estas células pluripotentes representan unha prometedora ferramenta con fins terapéuticos, incluíndo a medicina rexenerativa. Con todo, existen aínda limitacións serias, como o risco de transformación tumoral, polo que existe a necesidade de entendelas en profundidade para poder utilizalas da maneira máis segura”, afirma Miguel Fidalgo.
Desde hai tempo sábese que as células do noso corpo, incluíndo as células nai adultas, presentan oscilacións ao longo do día que se coñecen como ritmos circadianos, necesarios para o correcto funcionamento celular. Por iso, as alteracións na maquinaria molecular que controla estes ritmos están asociadas con numerosas afeccións médicas incluíndo trastornos do sono, diabetes, depresión e cancro.
“Sorprendentemente, as células pluripotentes carecen dun ritmo circadiano en sentido estrito. Con todo, o ritmo circadiano volve aparecer cando as células pluripotentes diferéncianse, tanto durante o desenvolvemento embrionario como en condicións de laboratorio. Por iso, decidimos investigar en detalle que papel xogaba a regulador clave dos ritmos circadianos, BMAL1, nas células pluripotentes para non só achegarnos a un mellor coñecemento deste tipo celular tan especial durante o desenvolvemento dun individuo senón tamén polas súas importantes aplicacións na práctica clínica”, indica Diana Guallar.
Ausencia de BMAL1, ausencia de diferenciación
Os investigadores comprobaron que a ausencia de BMAL1 en células nai embrionarias non comprometía a capacidade de perpetuación. Con todo, estas células pluripotentes vían seriamente afectada a súa capacidade de diferenciación e especialización. Tras profundar no mecanismo de acción de BMAL1, descubriuse que desempeñaba un papel central na regulación do metabolismo enerxético das células nai embrionarias. En concreto, comprobouse que a presenza de BMAL1 é necesaria para controlar o proceso inicial da diferenciación celular modulando as principais vías celulares que producen a enerxía necesaria para tal fin. “Á vista dos resultados, BMAL1 emerxe como un modulador clave nos programas dediferenciación celular a partir de células pluripotentes, que debe terse en conta en futuras aplicacións clínicas partindo destas prometedoras células”, explica Miguel Fidalgo.
O estudo foi financiado pola Axencia Estatal de Investigación, o Ministerio de Economía, a Xunta de Galicia, a Fundación Ramón Areces e a Junta de Extremadura. A revista Life Science Alliance, que recolle o artigo, foi, creada recentemente por tres prestixiosas institucións científicas de referencia mundial (European Molecular Biology Organization, Rockefeller University e Cold Spring Harbor Laboratory) co fin de promover o acceso libre a ciencia de calidade excelente.
Referencia: BMAL1 coordinates energy metabolism and differentiation of pluripotent stem cells (Publicado en Life Science Alliance).
