Identidad celular: Cómo las células madre deciden su identidad
Durante el desarrollo embrionario se forman varios cientos de tipos de células diferentes del cuerpo humano adulto, a partir de unas pocas células madre idénticas. El potencial de diferenciación de las células es progresivamente restringido en el curso de este proceso, causando cambios en su morfología y funciones. Un equipo de investigación encabezado por el Prof. Dr. Sebastian Arnold y Jelena Tosic de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo ha logrado descifrar los mecanismos básicos de control molecular mediante los cuales las células madre deciden en qué tipos de células embrionarias se convertirán. Esto se logra al menos parcialmente a través del uso selectivo de los genes para cada tipo de célula diferente, a pesar de la presencia de información genética idéntica en cada célula del cuerpo.
Neuronas derivadas de células madre en ausencia de factores T-Box.
Carsten Schwan/ Jelena Tosic
Las células madre indiferenciadas del embrión se convierten en células del sistema nervioso, el llamado neuroectodermo, o en células del meso y endodermo, a partir de las cuales, por ejemplo, se desarrollan muchos tipos diferentes de células de los órganos internos o de los músculos. Desde hace más de 25 años se sabe que esta decisión está regulada por moléculas de señalización embrionaria, como las señales TGFβ y Wnt. Sin embargo, hasta ahora no ha quedado claro exactamente cómo estas señales controlan esta primera decisión de diferenciación celular. El estudio, realizado en el contexto de la tesis doctoral de Tosic, muestra que las señales embrionarias TGFβ y Wnt son transmitidas por factores de transcripción que regulan los genes de la familia de factores T-box, es decir, Eomes y Brachyury. Estos factores son los responsables de "activar" los programas de genes de diferenciación para todas las células meso y endodermo. Al mismo tiempo, estos factores T-box también actúan como represores de genes, previniendo la formación de tejido neural al suprimir los correspondientes programas de genes. Esto implica cambios en la estructura pero no en el contenido de la información genética del núcleo celular.
"Los resultados del estudio representan un paso crucial hacia la comprensión de los mecanismos básicos de cómo las células desarrollan su identidad futura durante el desarrollo", dice Arnold. También permiten estudios adicionales sobre cómo la identidad celular está permanentemente codificada en una célula.
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