Cómo el rejuvenecimiento de las células madre podría conducir a un envejecimiento más saludable

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Cómo el rejuvenecimiento de las células madre podría conducir a un envejecimiento más saludable
Envejecimiento de las células de los vasos sanguíneos, que se muestra en rojo y verde, con núcleos azules, con un defecto asociado a la edad.
Michael Gutkin, CC BY-SA

"Desenfrenado" y "anciano" son palabras que rara vez se usan en la misma oración, a menos que hablemos del porcentaje de personas mayores de 65 en todo el mundo.

Esperanza de vida ha aumentado considerablemente, pero aún se desconoce cuántos de esos años se vivirán con buena salud.

Como investigador del cáncer de la sangre y el envejecimiento, inevitablemente pienso en cómo en las próximas décadas una gran parte de la población se ocupará de los tratamientos contra el cáncer. ¿Estamos haciendo lo mejor para administrar los efectos secundarios, o incluso para controlar el envejecimiento? ¿Podríamos acumular solo sabiduría, en lugar de dolores y dolores?

Estrategias de rejuvenecimiento una vez sonaba como ciencia ficción, pero se están volviendo más y más prometedores. Una nueva investigación de mi instituto, Weill Cornell Medical College, sugiere que el trasplante de células de vasos sanguíneos jóvenes rejuvenece las células madre adultas en ratones, aumentando la función del sistema sanguíneo. También muestra signos de que podría ayudar a la recuperación de los efectos secundarios de la terapia del cáncer para los humanos.

¿Qué le sucede a nuestro sistema sanguíneo a medida que envejecemos?

De más de 7 billones de personas en la Tierra, más de 600 millones tienen la edad 65 y mas viejo. Se espera que este grupo, por primera vez en la historia humana, 2020 sea más grande que el número de niños menores de edad 5. El envejecimiento es un factor de riesgo para muchas afecciones, como el cáncer de sangre, por lo que podemos prever que los países que envejecen deben prepararse para enfrentar las consecuencias en la atención de la salud.

El sistema de sangre, también llamado el sistema hematopoyético, es responsable de producir células sanguíneas a lo largo de la vida de una persona. Sabemos que, con la edad, su función disminuye.

Todas las células sanguíneas se derivan de un sistema jerárquico, con células ancestrales comunes, llamadas células madre hematopoyéticas, en su ápice. A lo largo de la vida de una persona, estas células suministrarán continuamente todos los tipos de células sanguíneas que necesitamos, incluidos diferentes tipos de células inmunes.

A medida que envejecemos, las células madre sanguíneas se vuelven menos capaces de funcionar al máximo de su capacidad. Esto da como resultado una menor capacidad para combatir infecciones y mayor incidencia de cáncer de sangre en la población de más de 65.

Los pacientes mayores a menudo tampoco son buenos candidatos para el trasplante de médula ósea, la cura para muchos trastornos sanguíneos. Esto se debe a un mayor grado de complicaciones después del trasplante, que también está limitado por tener suficientes números de células madre para reconstituir el sistema hematopoyético en un adulto. Por lo tanto, se necesitan estrategias para apoyar la recuperación de células madre sanguíneas para expandir el conjunto de posibles receptores de trasplante de médula ósea.

Las células de los vasos sanguíneos y cómo funcionan

Células de vasos sanguíneos, o células endoteliales, son un tipo de célula particular que recubre el interior de los vasos sanguíneos. Contribuyen a formar arterias, venas y capilares. Durante mucho tiempo, las células endoteliales se han percibido como un conducto pasivo para la sangre.

Sin embargo, en los últimos años, los científicos han visto un nuevo papel para estas células. Descubrieron que las células de los vasos sanguíneos mantienen activamente las células madre cercanas y guían la regeneración de órganos.

Entonces, en lugar de un sistema de tuberías, podemos pensar que las células de los vasos sanguíneos se parecen más a los seguidores activos alineados a lo largo de la carrera de un ciclista. Se ha descubierto que este papel dinámico es cierto para muchos órganos, incluido el responsable de producir nuevas células sanguíneas, la médula ósea.

En la médula, las células madre sanguíneas se encuentran en contacto cercano con las células de los vasos sanguíneos, que proporcionan muchos tipos de sustancias, como Ligando KIT que las células madre necesitan seguir funcionando al máximo.

A medida que envejecemos, la función de soporte de las células endoteliales disminuye y se vuelven disfuncionales. Todavía pueden realizar la función básica del soporte arquitectónico para el flujo sanguíneo, pero son menos capaces de soportar células madre cercanas.

A estudio reciente de Weill Cornell Medical College muestra que las células de los vasos sanguíneos más viejas hacen que las células madre de la sangre joven actúen viejas. Liderados por el Dr. Jason Butler y el Dr. Michael Poulos, la investigación aisló células de vasos sanguíneos de ratones jóvenes o viejos y los cultivó en placas de Petri con células madre sanguíneas.

El sesgo de las células madre de sangre joven mostró una tendencia a producir más de un tipo de células inmunes, las células mieloides, que es un sello distintivo del envejecimiento.

En un experimento complementario en el estudio, las células jóvenes rejuvenecieron a las antiguas. El equipo descubrió que las viejas células rejuvenecidas podían crear un sistema de sangre saludable cuando se transplantaban nuevamente a los ratones.

Luego, el grupo administró a los ratones una fuerte dosis de radiación para todo el cuerpo, similar a lo que los pacientes experimentan antes de transplante de médula osea. Luego, infundieron a los ratones células endoteliales aisladas de ratones jóvenes. Descubrieron que las infusiones de los vasos sanguíneos mejoraban la recuperación del sistema hematopoyético y restauraban la función de las células madre sanguíneas en ratones viejos.

Cuando el equipo modeló un trasplante de médula ósea en los ratones, incluso observaron que los ratones infundidos con células endoteliales recuperaron un sistema de sangre saludable, incluso si el número de células madre sanguíneas trasplantadas no era óptimo.

Beneficios por delante?

El estudio muestra que los vasos sanguíneos jóvenes pueden potencialmente rejuvenecer las funciones de las células madre sanguíneas y mitigar los efectos del estrés inducido médicamente, como radioterapia. Las células endoteliales también protegen otros órganos afectados por la radiación en todo el cuerpo, incluidos el intestino, la piel, el bazo y el hígado.

Esta protección global tiene muchos beneficios potenciales para los que se someten a terapia contra el cáncer, explicó Butler en un comunicado. Esos beneficios incluyen un tiempo de recuperación más corto, menos susceptibilidad a las infecciones y un menor número de células madre sanguíneas necesarias para lograr un trasplante exitoso. La infusión de células endoteliales podría reducir las tasas de complicaciones en pacientes de edad avanzada, dijo Butler.

En este momento, varios grupos están explorando las células endoteliales como estrategia de apoyo para las células madre sanguíneas, en ratones y primates no humanos.

Los investigadores coinciden en dos cuestiones muy relevantes que influirán en la aplicación clínica de estos hallazgos.

En primer lugar, las células del vaso sanguíneo infundidas se adhieren transitoriamente, lo que significa menores posibilidades de cualquier posible efecto secundario tóxico o no deseado. En segundo lugar, las infusiones funcionarían como una terapia complementaria para protocolos clínicos ya implementados, una especie de actualización del tratamiento estándar. Esto podría acelerar la traducción clínica de estos hallazgos.

La conversación"Las balas ya están allí; esta es una mejor ", dijo Poulos.

Sobre el Autor

Elisa Lazzari, Asociada Postdoctoral en Ciencias Biomédicas, Cornell University

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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