Archivo - Manguito rotador. - ISAYILDIZ/ISTOCK - Archivo
MADRID 6 Ago. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos) ha comprobado que una proteína conocida principalmente por proteger los extremos de los cromosomas también ayuda a las células madre musculares a preservar su identidad y reparar el tejido dañado.
Estos hallazgos ofrecen nuevas pistas para el tratamiento de la distrofia muscular y aportan información valiosa para comprender mejor los mecanismos del cáncer.
El estudio, publicado en la revista 'Science Advances', demostró que la proteína TRF2 va mucho más allá de su función conocida de proteger los cromosomas. En las células madre musculares, esta proteína ayuda a mantener el programa genético que permite a estas células preservar su identidad, posibilitando la regeneración muscular tras una lesión.
"Durante años, se ha considerado que la TRF2 es una proteína cuya función principal es proteger los extremos de los cromosomas de daños o alteraciones --explica la autora principal, Foteini Mourkioti, doctora y profesora asociada de Cirugía Ortopédica en Penn Medicine--, pero más allá de simplemente proteger el ADN, la TRF2 parece ser clave para la regeneración muscular a lo largo de la vida".
La TRF2 es una proteína conocida desde hace tiempo por su función principal en los extremos de los cromosomas, los telómeros. Los telómeros son estructuras protectoras de ADN que ayudan a evitar que los cromosomas se dañen o se confundan con ADN roto.
Cuando los músculos se lesionan, las células madre musculares se activan desde un estado de reposo, se multiplican, reparan el tejido dañado y luego se regeneran volviendo a un estado latente.
Los investigadores descubrieron, mediante pruebas de laboratorio, que los niveles de TRF2 aumentan y disminuyen precisamente durante estas transiciones, lo que demuestra que la proteína se regula dinámicamente a medida que las células madre musculares alternan entre los estados de reposo, reparación y autorrenovación. Esto sugiere que TRF2 ayuda a coordinar el proceso regenerativo.
Cuando el equipo eliminó el TRF2 de las células madre musculares de ratones de laboratorio, los músculos inicialmente parecían normales, pero la población de células madre musculares disminuyó gradualmente.
Sorprendentemente, las células no murieron, como los científicos esperaban basándose en la función del TRF2 en otros tejidos. En cambio, perdieron la identidad molecular necesaria para funcionar como células madre musculares. Como resultado, los músculos lesionados no se regeneraron adecuadamente, acumulando tejido cicatricial y grasa en lugar de tejido muscular sano.
"Esto cambia por completo nuestra forma de concebir el papel de TRF2 en estas células --destaca Mourkioti--. La pérdida de identidad tiene graves implicaciones para determinar si la recuperación de una lesión es siquiera posible".
Cuando los investigadores estudiaron un modelo de ratón con distrofia muscular de Duchenne, la eliminación de TRF2 de las células madre musculares aceleró drásticamente la progresión de la enfermedad, empeorando la degeneración muscular y acortando la supervivencia.
Los investigadores descubrieron entonces el motivo. En lugar de actuar únicamente en los extremos de los cromosomas, TRF2 también se une a regiones reguladoras del genoma que controlan genes esenciales para la identidad de las células madre musculares. Muchas de estas regiones contienen estructuras secundarias de ADN llamadas G-cuadruplexos, que se han revelado como objetivos prometedores en la investigación del cáncer.
"Descubrimos que TRF2 actúa a través de estas estructuras secundarias de ADN para preservar la identidad de las células madre musculares y mantener su capacidad de reparar el músculo dañado --recuerda Mourkioti--. Eso fue completamente inesperado".
Este descubrimiento identifica un mecanismo que ayuda a las células madre musculares a preservar su capacidad de regenerar tejido dañado e influye en la progresión de la distrofia muscular de Duchenne en ratones.
Los hallazgos también podrían ayudar a los investigadores a explorar una cuestión biológica de larga data: por qué el músculo esquelético se encuentra entre los tejidos con mayor capacidad regenerativa del cuerpo, mientras que los cánceres que se originan en el músculo son poco frecuentes. Comprender cómo el músculo esquelético utiliza TRF2 de manera diferente a otros tejidos podría revelar formas de promover la regeneración sin aumentar el riesgo de cáncer.
Mourkioti y su equipo están investigando si la forma única en que las células madre musculares utilizan TRF2 podría revelar nuevas estrategias terapéuticas para la distrofia muscular y proporcionar información sobre la biología del cáncer en los tejidos que son más susceptibles a la enfermedad.
