Traducido por el equipo de SOTT.net en español

Un gen llamado GATA6 (proteína de unión GATA 6) regula el envejecimiento de las células madre/estromales mesenquimales humanas (MSC por sus siglas en inglés), según una nueva investigación de la Universidad de Wisconsin-Madison.
GATA6 gene pathway
La reprogramación celular puede revertir el envejecimiento que lleva a un declive en las actividades y funciones de las células MSC. Esto es algo que los investigadores han sabido desde hace tiempo.

Pero lo que no habían descubierto es qué mecanismos moleculares son responsables de esta reversión.

Un nuevo estudio, dirigido por el Dr. Wan-Ju Li de la Universidad de Wisconsin-Madison, no sólo mejoró el conocimiento del envejecimiento de las células MSC y enfermedades asociadas, sino que también proporcionó información sobre el desarrollo de estrategias farmacológicas para reducir o revertir el proceso de envejecimiento.

"Además de estar conforme con los hallazgos anteriores sobre el rejuvenecimiento de las MSC mediante la reprogramación celular, nuestro estudio va más allá para proporcionar información sobre cómo se regulan molecularmente las MSC reprogramadas para mejorar las características celulares del envejecimiento", dijo el Dr. Li.

El Dr. Li y sus colegas comenzaron por derivar las MSC del líquido sinovial humano (SF-MSC) y reprogramarlas para convertirlas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC).

Luego revirtieron estas iPSC de nuevo a MSC, en efecto, rejuveneciendo las MSC.

"Cuando comparamos las MSC reprogramadas con las MSC parentales no rejuvenecidas, encontramos que las actividades relacionadas con el envejecimiento se redujeron en gran medida en las MSC reprogramadas en comparación con las de sus líneas parentales. Esto indica una reversión del envejecimiento celular", explicó el Dr. Li.

A continuación, los científicos realizaron un análisis de las células para determinar si había algún cambio en la expresión genética global como resultado de la reprogramación.

Encontraron que la expresión de la proteína GATA6, que juega un papel importante en el desarrollo del intestino, pulmón y corazón, fue reprimida en las células reprogramadas en comparación con las células de control.

Esta represión condujo a un aumento de la actividad de una proteína esencial para el desarrollo embrionario llamada erizo sónico (SHH), así como del nivel de expresión de otra proteína, FOXP1, necesaria para el desarrollo adecuado del cerebro, el corazón y el pulmón.

"Por lo tanto, identificamos la vía GATA6/SHH/FOXP1 como un mecanismo clave que regula el envejecimiento y el rejuvenecimiento de las MSC", dijo el Dr. Li.

Para determinar cuáles de los factores de transcripción de Yamanaka (cuatro genes de reprogramación utilizados para derivar las iPSC) estaban involucrados en la represión de GATA6 en las iPSC, el equipo analizó la expresión de GATA6 en respuesta a la reducción de cada factor.

Esto produjo la información de que sólo OCT4 y KLF4 son capaces de regular la actividad de GATA6, un hallazgo consistente con el de varios estudios previos.

"En general, fuimos capaces de demostrar que los SF-MSC experimentan cambios sustanciales en sus propiedades y funciones como resultado de la reprogramación celular", dijo el Dr. Li.

"Estos cambios en las iPSC-MSC indican colectivamente una mejora del envejecimiento celular".

"Lo más significativo es que pudimos identificar la vía de señalización GATA6/SHH/FOXP1 como un mecanismo subyacente que controla las actividades relacionadas con el envejecimiento celular".

"Creemos que nuestros hallazgos ayudarán a mejorar la comprensión del envejecimiento de las MSC y su importancia en la medicina regenerativa".

Los hallazgos fueron publicados en la revista Stem Cells.
_____

Hongli Jiao et al. GATA6 regula el envejecimiento de las células madre/estromales mesenquimales humanas. Stem Cells, publicado en línea el 30 de noviembre de 2020; doi: 10.1002/stem.3297