MADRID, 6 Jun. (EUROPA PRESS) -
Los genes reguladores competidores "hablan" entre sí para mantener el equilibrio del estado celular, según concluye una nueva investigación del Instituto Stowers para la Investigación Médica, en Kansas City, Missouri, Estados Unidos. En un estudio publicado en la edición digital de este lunes de 'Proceedings of the National Academy of Sciences', los científicos de Stowers Bony De Kumar y Robb Krumlauf proporcionan evidencia de retroalimentación directa entre los genes Nanog y Hox.
Los genes Nanog y Hox regulan la pluripotencia celular y la diferenciación, respectivamente. Cuando las células son pluripotentes, tienen la capacidad de auto-renovarse y el potencial para cambiar a cualquiera de una serie de tipos de células. Y cuando las células se diferencian, se convierten en un tipo celular más especializado, como el corazón, el cerebro o las células de la piel.
En organismos adultos, lograr un equilibrio entre estos dos estados es importante para mantener muchos tejidos en equilibrio. Por ejemplo, el suministro de sangre tiene células que se están diferenciando, muriendo o siendo reparadas, y se necesita una población de reserva de células madre adultas productoras de sangre para ayudar a reemplazarlas.
El estudio de Stowers sugiere que el equilibrio entre la pluripotencia y la diferenciación depende en parte de la comunicación reguladora que implica la inhibición entre los genes Nanog y Hox. Krumlauf compara esta conversación con los padres dando instrucciones a sus hijos.
"Los padres pueden decir: 'Necesitas sacar buenas notas, necesitas aprender esto', para una orientación positiva, pero es probable que refuercen la importancia de ese consejo y minimicen los resultados negativos diciendo: 'no quieres hacer esto", describe Krumlauf, investigador y director científico del Instituto Stowers y autor principal del estudio.
Tanto las instrucciones positivas como las negativas son importantes. Los genes Nanog y Hox tienen cada uno sus propios puestos de trabajo e inhibiéndose entre sí que trabajan juntos para dirigir el equilibrio adecuado de los estados celulares, ayudando a las células evitar giros equivocados y permanecer en la dirección correcta.
LA DIFERENCIACIÓN Y LA PLURIPOTENCIA CELULAR, PROCESOS VINCUALDOS
"La diferenciación y la pluripotencia son procesos bien estudiados --dice el primer autor De Kumar--. En realidad, este documento vincula los procesos, pero antes no sabíamos que estos caminos hablaban entre sí; fue bastante sorprendente para nosotros".
Los investigadores hicieron el descubrimiento mientras estudiaban genes Hox en las primeras etapas de la diferenciación de células madre embrionarias de ratón. Estos "genes arquitectos" controlan el diseño de un embrión en desarrollo y juegan un papel clave en el establecimiento del plan corporal básico y el desarrollo craneofacial, como revela este trabajo, financiado por el Instituto Stowers para la Investigación Médica.
A las dos horas y 12 horas de tratamiento con ácido retinoico, los investigadores descubrieron que tanto los genes Hox como Nanog se unieron a muchos de los mismos sitios objetivo de la célula, lo cual es un indicativo de la interferencia reguladora entre las vías de pluripotencia y diferenciación. También observaron que, dependiendo del contexto, Hox y Nanog se reprimen mutuamente. Los hallazgos pintan un cuadro de estados celulares que es más plástico que en un programa fijo.
"En los últimos entre 10 y 20 años, los biólogos han demostrado que las células están evaluando activamente su entorno y que tienen muchos destinos que pueden elegir. Los lazos regulatorios que hemos encontrado muestran cómo se mantiene la naturaleza dinámica de las células", afirma Krumlauf.
El trabajo proporciona información importante sobre los procesos básicos de la formación de tejidos y tiene relevancia para el campo de la medicina regenerativa y el desarrollo de enfoques terapéuticos para ciertos tipos de cáncer, según destacan los investigadores.
