Descubren que el envejecimiento celular afecta a la expresión de los genes y a la maduración del RNA mensajero

Un estudio dirigido por Acaimo González Reyes, del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD) - centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad Pablo de Olavide, de Sevilla, y la Junta de Andalucía - y por Federico Zurita, de la Universidad de Granada, describe por primera vez los mecanismos envejecimiento de las células que conforman un nicho de células troncales. El estudio ha contado con la colaboración del grupo de Manuel Irimia (CRG) y de Gretel Nusspaumer (CABD).

El trabajo, publicado en la prestigiosa revista Nature Communications, analiza en profundidad el perfil molecular del envejecimiento de células que conforman un nicho de células troncales (o "madre"). Para ello, han tomado como modelo de estudio el ovario de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), compuesto por varios tipos de células y que es un ejemplo de nicho de células troncales bien definido. Esta investigación ha permitido el estudio de los cambios funcionales tanto en la expresión génica como en la maduración de los RNA mensajeros durante el envejecimiento.

La expresión génica contribuye a la formación de nuevas redes de interacción con funciones celulares potencialmente significativas. El nicho de las células troncales de la línea germinal de Drosophila melanogaster comprende tres tipos de células de soporte cuyos transcriptomas durante envejecimiento sufren variaciones diferenciales de expresión génica y de maduración de los RNA mensajeros relacionadas con la adhesión celular, el citoesqueleto y la señalización neuronal, entre otros. Dado que cada población de células mostró cambios distintivos en estas características moleculares, se ha demostrado que los tipos de células del nicho poseen firmas de envejecimiento únicas. "Sorprende que células tan relacionadas entre sí, por su origen y función, envejezcan de forma tan diferente", indica el investigador del CABD, Acaimo González Reyes.

Asimismo, la investigación ha permitido establecer que las células del nicho, al hacerse viejas y modificar su transcriptoma (qué genes, y cuánto se expresan) y la maduración de los RNA mensajeros, lo pueden hacer de forma coordinada. "Observamos que grupos de genes mostraban cambios tanto en expresión génica como en maduración de los mRNAs, revelando una regulación coordinada de ambos durante el envejecimiento del nicho", explica uno de los investigadores senior del trabajo, Federico Zurita (UGR). De hecho, uno de los genes responsables del procesamiento correcto de los mRNAs, el gen Smu1, sufre él mismo cambios de maduración con la edad, proporcionando un mecanismo molecular para explicar la coordinación entre ambos fenómenos durante el envejecimiento.

El próximo desafío de esta investigación será demostrar la universalidad de los descubrimientos de este trabajo. Esto ayudaría a entender por qué, con la edad, las poblaciones de células troncales son menos eficientes a la hora de producir nuevas células o de regenerar daños producidos en los tejidos, tal y como se observa con la aparición de las canas o la mayor dificultad de cicatrización de heridas. El aumento de conocimiento puede contribuir a la rama biomédica para solucionar problemas relacionados con el envejecimiento.