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Células madre desde el “más allá”

Los cadáveres pueden ser una nueva fuente de células madre… ¡No es broma! Resulta que un grupo de investigadores liderados por Shahragim Tajbakhsh y Fabrice Chrétiendel del Instituto Pasteur (Francia), han logrado aislar células madre musculares de cadáveres humanos y de ratones dos semanas después de muertos, y han demostrado que al ser trasplantados en los ratones son capaces de regenerar el tejido dañado. El estudio aparece publicado el 12 de junio en Nature Communications.

Post mortem

Debido a la limitada disponibilidad de células madre para la manipulación experimental o la medicina regenerativa, los científicos se han visto obligados a buscar nuevas fuentes de donde obtenerlas.

La macabra idea de extraer células madre de un cadáver no es nueva. En 1986, un niño que padecía de leucemia recibió la médula ósea de su padre quien había muerto de un infarto al corazón 17 días antes. La médula fue extraída 40 minutos después de su muerte y fue guardada en nitrógeno líquido hasta el momento del trasplante. Si bien el niño no logró sobrevivir más de dos meses porque rechazó el injerto, se demostró la viabilidad de un cadáver como fuente de células donantes.

Fue así que las células madre procedentes de tejidos de cadáveres (post mortem) empezaron a ser usados para la experimentación. Sin embargo, su viabilidad y capacidad regenerativa era muy limitada. El problema era que no se entendía cómo cambiaba la fisiología de las células una vez la persona moría.

La autora principal del estudio, Mathilde Latil, examinó los tejidos de 16 cadáveres de personas y detectó la presencia de marcadores específicos de células madre musculares (células satélite) en todos ellos, incluso 17 días post mortem. Luego, estas células fueron aisladas y cultivadas, y al cabo de cuatro días, el 90% expresaban la Miogenina, una proteína clave para la formación del tejido muscular (miofibrillas y miotubos). Estos mismos resultados fueron obtenidos a partir de cadáveres de ratones hasta 14 días post mortem.

Formación de miofibrillas a partir de células madre musculares aisladas de ratones muertos cuatro días antes. Las células fueron cultivadas en medios con bajos niveles de oxígeno (3%). Tres días después se puede observar la formación de los miotubos (flechas negras).

Quiescencia

Los investigadores hicieron una observación clave mientras cultivaban las células satélite: cuando éstas provenían de cadáveres, el tiempo que tardaban en dividirse por primera vez era mucho mayor que cuando provenían de tejidos frescos. Esto indicaba que las células satélites aisladas post mortem estaban en un estado de quiescencia.

La quiescencia es un estado de baja actividad metabólica que se da como adaptación a las condiciones desfavorables del entorno la cual puede ser revertida si estas condiciones mejoran. Entonces, la quiescencia confiere una ventaja de supervivencia a las células madre de los cadáveres.

Al estudiar las células satélites de ratones muertos observaron que la expresión de los genes responsables de detener el ciclo celular, sintetizar potentes enzimas antioxidantes y responder a las bajas concentraciones de oxígeno (hipoxia), era mayor que en condiciones normales; mientras que la expresión de los genes responsables de activar o inactivar la muerte celular programada (apoptosis), no variaban significativamente.

Además se observó que éstas células consumían un 28% menos oxígeno a la media hora de ser cultivadas y sus niveles de ATP también se reducían considerablemente. Por esta razón, demostraron tener un mejor crecimiento y aumentaron su viabilidad cuando eran cultivadas en condiciones anóxicas (ambientes con menos del 0.1% de oxígeno).

Todo estos resultados apuntaban a que la reducción de la tasa metabólica, el bajo consumo de oxígeno y la baja producción de ATP son claves para la supervivencia y viabilidad de las células madre musculares post mortem.

Regeneración de tejidos

Finalmente los investigadores quisieron evaluar la capacidad de estas células madre en la regeneración de tejidos. Para ello usaron ratones previamente tratados con sustancias que dañan el tejido muscular (miotoxinas) a quienes les insertaron las células satélite aisladas cuatro días post mortem. Los resultados fueron realmente buenos, los injertos fueron asimilados correctamente y las células madre fueron capaces de regenerar el tejido dañado, siendo más eficientes cuando eran cultivadas en condiciones anóxicas.

No hay dudas que este estudio es un importante avance en el campo de la medicina regenerativa. Sin embargo, como toda investigación científica, ha generado nuevas preguntas. Una de ellas es por qué no se han encontrado otro tipo de células madre en los cadáveres. La quiescencia sólo es parte de la respuesta. Pero gracias a las técnicas de reprogramación celular podríamos ser capaces de obtener otro tipo de células distintas a las musculares, pero aún queda mucho camino por recorrer.


Referencia:

ResearchBlogging.orgLatil, M., Rocheteau, P., Châtre, L., Sanulli, S., Mémet, S., Ricchetti, M., Tajbakhsh, S., & Chrétien, F. (2012). Skeletal muscle stem cells adopt a dormant cell state post mortem and retain regenerative capacity Nature Communications, 3 DOI: 10.1038/ncomms1890

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