Ubicación, ubicación, ubicación: las células hepáticas envejecen de forma diferente según el lugar del órgano en el que se encuentren
Si miramos a nuestro alrededor, vemos que las personas envejecen a ritmos diferentes. Pero, ¿y en nuestro interior? ¿Envejecen todas las células de la misma manera? ¿Y la ubicación de una célula en un órgano influye en el proceso de envejecimiento? Investigadores del Instituto Max Planck de Biología del envejecimiento de Colonia y del Cluster de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento del CECAD han demostrado en el hígado de ratones que las células hepáticas envejecen de forma diferente según su ubicación en el órgano.
El epigenoma de los hepatocitos cambia con el aumento de la edad. La figura muestra una representación gráfica de los datos de las mediciones epigenéticas. Cuanto más separados están dos puntos, más diferente es el epigenoma de las células.
Peter Tessarz, Katharina Link / Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns
La ubicación de las células hepáticas influye mucho en el proceso de envejecimiento. En la región del hígado en la que las mitocondrias utilizan oxígeno para producir energía, este proceso se deteriora considerablemente con la edad. Sin embargo, en la zona central del hígado, carente de oxígeno, los investigadores no encontraron cambios en las mitocondrias, pero sí en el metabolismo de las grasas de las células.
"Es importante dónde envejece una célula. Envejecen de forma diferente dependiendo de dónde estén situadas y cuál sea su función", afirma Peter Tessarz, jefe de grupo de investigación del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento y responsable del estudio. "Para la investigación del envejecimiento, esto significa que tenemos que prestar mucha atención a qué células estamos estudiando y dónde están situadas en el órgano".
Mismo tipo celular, distintas funciones
El hígado está formado en gran parte por un único tipo de célula, el hepatocito. Dependiendo de su ubicación en el hígado, desempeñan funciones diferentes. Cerca de la vena porta, donde la sangre fresca y rica en oxígeno entra en el hígado, los hepatocitos utilizan el oxígeno para procesar las grasas en sus mitocondrias y producir energía. En cambio, los hidratos de carbono se descomponen en las regiones del hígado menos oxigenadas.
"En el hígado, la posición del hepatocito en el órgano desempeña un papel crucial. Por eso el hígado era el modelo perfecto para investigar si la ubicación también influye en el envejecimiento", explica Peter Tessarz.
Los investigadores analizaron células hepáticas de ratones jóvenes y viejos utilizando tecnología punta que les permitió no sólo obtener datos de casi cada célula, sino también asignarle una posición en el órgano. Les interesaba sobre todo saber qué genes se seguían leyendo en la vejez, cómo cambiaba el metabolismo de las células y si se producían cambios epigenéticos.
Según Achim Tresch, director del Instituto de Estadística Médica y Bioinformática del CECAD y coautor del estudio, el trabajo demuestra "que la combinación bioinformática de distintos tipos de datos a nivel unicelular proporciona nuevos conocimientos sobre los procesos metabólicos".
El estudio se llevó a cabo en el Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento y contó con el apoyo del Cluster de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento del CECAD de la Universidad de Colonia.
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Publicación original
Chrysa Nikopoulou, Niklas Kleinenkuhnen, Swati Parekh, Tonantzi Sandoval, Christoph Ziegenhain, Farina Schneider, Patrick Giavalisco, Kat-Folz Donahue, Anna Juliane Vesting, Marcel Kirchner, Mihaela Bozukova, Christian Vossen, Janine Altmüller, Thomas Wunderlich, Rickard Sandberg, Vangelis Kondylis, Achim Tresch, Peter Tessarz; "Spatial and single-cell profiling of the metabolome, transcriptome and epigenome of the aging mouse liver"; Nature Aging, 2023-11-9
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