Con los años se acumulan en la células aunque desde los 70 años se observa un deterioro notable en sus capacidades, con menor función inmunitaria o mayor riesgo a que se produzca un cáncer hematológico

Buenos Aires-(Nomyc)-Los daños observados en la Células Madre se obtuvieron luego de analizar en detalle cómo cambian las poblaciones de células madre de la sangre a lo largo de la vida han encontrado que a partir de los 70 años disminuye la diversidad de las células madre hematopoyéticas, de forma que la producción de las células de la sangre deriva de un conjunto muy reducido de clones, en un trabajo realizado por Investigadores del Instituto Wellcome Sanger y el Instituto Wellcome-MRC de Cambridge de Células Madre, cuyos resultados se ofrecen en un reciente artículo de Nature. 

“Hemos mostrado por primera vez cómo la acumulación de mutaciones a lo largo de la vida lleva a un cambio catastrófico e inevitable en las poblaciones de células de la sangre a la edad de 70”, señala Peter Campbell, investigador del Instituto Wellcome Sanger y director del estudio.

“Lo que es super emocionante de este modelo es que podría aplicarse también en otros órganos, porque vemos que estos clones egoístas con mutaciones directoras se expanden en muchos otros tejidos del cuerpo y sabemos que esto puede aumentar el riesgo de cáncer, pero también podría contribuir a otros cambios funcionales asociados al envejecimiento”, agrega el investigador.

Reconstrucción de la historia de los linajes de las células madre hematopoyéticas: cuando se produce una mutación en una de estas células, todas las células derivadas serán portadoras de la mutación, situación que, conocida como “hematopoyesis clonal”, resulta en la existencia simultánea de diferentes poblaciones de células, que pueden tener diferente eficacia.

A nivel bioinformático la existencia de hematopoyesis clonal puede ser aprovechada para, a partir de la información delgenoma de las poblaciones de células presentes en un momento determinado, elaborar árboles filogenéticos que recojan la historia de mutaciones ocurridas en los linajes celulares, estrategia utilizada por los investigadores para ver cómo cambian las poblaciones de células madre de la sangre a lo largo de la vida.

Los autores del trabajo obtuvieron muestras de médula ósea de 10 personasde diferente edad, desde recién nacidos a ancianos y analizaron el genoma de las células madre hematopoyéticas identificadas.

Con las mutaciones somáticas identificadas, para cada persona, el equipo reconstruyó la historia de cambios que se habían producido, así como las relaciones entre las diferentes poblaciones de células, por lo que el equipo estimó que las células madre hematopoyéticas o progenitoras acumulan una media de 17 mutaciones y pierden unos 30 pares de bases cada año.

Menos diversidad en células madre sanguíneas según la edad: al comparar las reconstrucciones, los investigadores detectaron cambios importantes a partirde los 70 años y en el caso de las personas menores de 65 años, el equipo encontró que las poblaciones de células hematopoyéticas o progenitoras son muy diversas y contribuyen de forma equitativa a las células sanguíneas que se producen.

Sin embargo, en las personas mayores de 75 años detectaron una pérdida importante de diversidad y diferente contribución a la producción de células de la sangre, ya que los investigadores observaron que entre un 30 y un 60 por ciento de la producción de células sanguíneas, derivaba de entre 12 y 18 clones independientes.

Los análisis genéticos realizados sugieren que en las células madre hematopoyéticas se produce selección positiva de forma generalizada ya que los modelos generados indican que la acumulación de ciertas mutaciones (no siempre mutaciones directoras) que proporcionan ventajas a las células a lo largo de la vida acaba causando la dominancia de ciertas poblaciones y pérdida de diversidad que se observa en las células madre hematopoyéticas de las personas mayores.

Pese a ello, las ventajas en cuanto a crecimiento o eficacia que pueden llevar a una población de células a ser dominante también pueden arrastrar una menor capacidad de las células para producir células sanguíneas funcionales.

“De manera colectiva, nuestro trabajo revela una interacción sorprendente entre la edad avanzada y mutaciones en el ADN de nuestras células de la sangre, que resulta de la expansión de células con diferentes células a diferentes edades”, señala George Vassiliou, investigador del estudio y profesor en el Instituto Wellcome-MRC de Cambridge de Células Madre y la Universidad de Cambridge.

“De manera interesante, estos cambios llevan a la emergencia de diferentes tipos de sangre en diferentes edades, con diferentes riesgos de progresión y con este nuevo conocimiento, los investigadores pueden empezar a desarrollar aproximaciones y tratamientos para parar el desarrollo del cáncer de sangre en su recorrido” agrega Vassiliou.

¿Qué investigar? los investigadores estiman que factores como la inflamación crónica o el tabaco podrían adelantar el momento en el que adquieren dominancia ciertos clones celulares portadores de mutaciones que predisponen al cáncer.

“Predecimos que estos factores también aceleran el deterioro en la diversidad de las células madre que se produce con la edad”, indica Elisa Laurenti, investigadora en el Instituto Wellcome-MRC de Cambridge de Células Madre y la Universidad de Cambridge.

“También es posible que haya factores que retrasen este proceso. Ahora tenemos la emocionante tarea de adivinar cómo estas mutaciones descubiertas afectan a la función de la sangre en los ancianos, para que podamos aprender cómo minimizar el riesgo de enfermedad y promover el envejecimiento sano” agrega.

Estudios futuros con mayor número de muestras deberán evaluar en qué medida influyen los factores genéticos y ambientales a la pérdida de diversidad de las células madre hematopoyéticas, además de determinar cómo ciertos cambios proporcionan ventajas selectivas a las células y favorecen su expansión o por qué prevalecen unas mutaciones en jóvenes y otras a edad avanzada, mientras que otra cuestión para resolver es si también se observa una pérdida de diversidad similar en otros tejidos.

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