Las células madre no juegan (sólo) a los dados
Las células madre trabajan en equipo y no dejan su destino al puro azar
En pocas semanas se desarrolla un organismo completamente nuevo a partir de un óvulo fecundado. El verdadero milagro es que un grupo de células madre idénticas se convierta en tipos celulares especializados completamente diferentes. Un equipo dirigido por Christian Schröter, jefe de grupo del Instituto Max Planck de Fisiología Molecular de Dortmund, ha podido demostrar ahora que la especialización de las células individuales durante el desarrollo embrionario no se deja, como se suponía hasta ahora, exclusivamente al azar, sino que está determinada por la comunicación celular.
El destino de las células madre no se deja exclusivamente al azar, sino que está determinado por la comunicación celular
MPI of Molecular Physiology
Las células madre son verdaderos multitalentos. Pueden convertirse en cualquier tipo de célula de un organismo -en el ser humano hay más de 200- y realizar así todas las tareas vitales. Una vez que las células madre se han decidido por una tarea, ya no pueden ser disuadidas de su objetivo. El producto final, los tejidos y órganos, casi siempre tienen el mismo aspecto y están formados por proporciones definidas de diferentes tipos de células especializadas. Pero, ¿cómo saben las células en qué quieren convertirse y cuántas de ellas pueden hacerlo?
¿Es todo casualidad?
Un importante regulador de la distribución de tareas es el control de los genes por parte de factores de transcripción como NANOG y GATA, ambos presentes inicialmente en las células madre indiferenciadas. Sin embargo, esto cambia fundamentalmente en el desarrollo muy temprano, cuando las células madre se convierten en dos nuevos tipos de células: Las células del embrión temprano, en las que ahora sólo está presente NANOG, y las células precursoras de la vejiga de la fruta, que ahora llevan exclusivamente GATA. Hasta ahora, se pensaba que la decisión de cada célula individual se tomaba de forma bastante aleatoria en una fase temprana, similar a un juego de dados, salvo que aquí sólo se puede tirar NANOG o GATA.
Las células deciden colectivamente
En un artículo teórico anterior, Aneta Koseska, coautora del estudio y antigua jefa del grupo MPI, pudo establecer un nuevo concepto con la ayuda de Christian Schröter, mostrando cómo las células madre se especializan en las proporciones adecuadas de forma coordinada. En la presente publicación, Christian Schröter y su equipo han logrado corroborar el concepto teórico. Utilizando células madre en un tubo de ensayo, los investigadores pudieron demostrar que la toma de decisiones no tiene lugar de forma puramente aleatoria a nivel de las células individuales, como se suponía anteriormente, sino que se comunica dentro de la comunidad celular.
Trampa en el juego de dados de las células madre
Para no dejar el destino de las células al azar, los investigadores manipularon los dados NANOG-GATA en sus investigaciones, de manera que ahora GATA sale más veces que NANOG. Esto se consiguió experimentalmente aumentando artificialmente la cantidad de GATA. Aunque siempre salía un seis, es decir, GATA, no se podía aumentar arbitrariamente el número de células precursoras de la vejiga de la fruta, sino que seguían apareciendo proporciones similares de los dos tipos de células diferentes. Por tanto, la distribución de las tareas durante el desarrollo debe depender de algo más que del mero azar.
Las decisiones se comunican en el equipo
Siguiendo su concepto teórico, los científicos investigaron el papel de la comunicación celular en el desarrollo embrionario. Como medio central de comunicación, las células utilizan sustancias mensajeras, como los factores de crecimiento, que ellas mismas producen y secretan. Estas sustancias son recibidas por otras células y controlan su especialización. Si los investigadores suprimían un factor de crecimiento importante para el desarrollo celular, las células ya no eran capaces de convertirse en células precursoras de la vejiga de la fruta, incluso en presencia de altas cantidades de GATA. Sin embargo, cuanto más factor de crecimiento recibían las células, más células precursoras de la vejiga de la fruta se desarrollaban. De este modo, se perdió su capacidad de dividirse en las proporciones correctas de los dos tipos de células a pesar de las alteraciones. Por tanto, las células madre deben comunicarse entre sí para tomar la decisión correcta.
"La comunicación en el desarrollo celular es como trabajar en equipo. Si los miembros eligen las tareas sin consultarse, algunas cosas se hacen dos veces y otras no. En cambio, un equipo que se comunica bien puede resolver los problemas que surgen y completar incluso proyectos complejos de forma fiable y eficiente", afirma Christian Schröter. "Así que no es sólo el estado de la célula individual lo que decide su fe, sino el funcionamiento de la comunicación con las demás células".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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