Tots els teixits envelleixen. El sistema de formació de sang es veu especialment afectat pels processos d’envelliment. Les cèl·lules mare hematopoètiques, precursores de la sang i les cèl·lules immunes, envelleixen excepcionalment ràpid, perdent la capacitat de dividir-se i regenerar-se. Això debilita el sistema immunitari i augmenta el risc de càncer de sang. Un equip internacional dirigit per investigadors d’Ulm i Barcelona ha descobert nínxols especials en la medul·la òssia que protegeixen les cèl·lules mare hematopoètiques dels processos d’envelliment. En aquests nínxols protegits, les cèl·lules mare es posen en un estat d’hibernació en el qual es divideixen amb menys freqüència i, per tant, romanen ‘joves’. Els científics també van trobar que la quimioteràpia és fatal per a aquests nínxols.

“Els nínxols de cèl·lules mare són una mena de casa protectora que és crucial per al benestar dels seus “habitants” de nínxol, ja que donen suport en gran mesura al manteniment i funcionament de les cèl·lules mare hematopoètiques”, explica el professor Hartmut Geiger, director de l’Institut de Molecular Medicina a la Universitat d’Ulm. En un estudi publicat recentment a Nature Cell Biology, una de les principals revistes científiques en el camp de la biologia de cèl·lules mare, un equip internacional d’investigadors dirigit per la Dra. Carolina Florian va poder demostrar que certs nínxols de cèl·lules mare tenen un gran impacte en els processos d’envelliment. La coordinadora de l’estudi s’ha mudat recentment de l’Institut de Medicina Molecular d’Ulm al Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]). El CMR[B], dirigit pel professor Ángel Raya, aviat s’integrarà a l’IDIBELL per millorar la translació clínica dels enfocaments de medicina regenerativa i el coneixement científic bàsic. ‘La rapidesa i l’edat de les cèl·lules mare hematopoètiques depèn en gran mesura d’on es trobin en el cos. En el nostre estudi, vam descobrir cèl·lules mare hematopoètiques en ratolins vells que poden dividir-se i regenerar-se al mateix ritme que les cèl·lules mare en ratolins més joves ”, va dir Florian.

Els científics van trobar aquestes cèl·lules mare hematopoètiques en un lloc especial: els anomenats nínxols sinusoïdals a la medul·la òssia. El nom deriva de petits vasos sanguinis, els sinusoides, en el veïnatge immediat es troben aquests nínxols especials de cèl·lules mare. Aquests nínxols subministren a les cèl·lules mare proteïnes que s’uneixen a certs receptors en les cèl·lules mare. Això estableix l ‘anomenada via de senyalització de Notch i fa que les cèl·lules mare caiguin en un estat d’’hibernació’.

Durant la seva feina amb el model de ratolí, els investigadors van descobrir altres troballes que també són de gran rellevància, especialment en el context clínic. ‘Els nínxols sinusoïdals que protegeixen a les cèl·lules mare hematopoètiques dels processos d’envelliment reaccionen de manera extremadament sensible a certes quimioteràpies, el que les deixa greument danyades. Com a resultat, les cèl·lules mare “joves” en ratolins vells van perdre protecció i suport, el que al seu torn va perjudicar la formació de sang nova i va activar el sistema immunològic “, explica Mehmet Sacma. L’estudiant de doctorat i el seu col·lega Johannes Pospiech del laboratori Geiger comparteixen la primera autoria d’aquesta publicació d’alt rang. “les nostres troballes podrien explicar per què certes quimioteràpies tenen efectes secundaris tan greus en les persones grans i possiblement podrien proporcionar nous punts de partida per a tractaments mèdics que preservin aquests nínxols especials de cèl·lules mare” , creu la Dra. Carolina Florian.

Aquest projecte també ha obert nous camins amb l’ús de mètodes d’avantguarda de genètica i biologia molecular, així com mètodes per al modelatge matemàtic i la creació d’imatges noves. “Em van impressionar particularment les noves possibilitats d’anàlisi bioinformàtic que ens van permetre localitzar i fer que les cèl·lules mare i els seus nínxols fossin clarament visibles”, va dir la professora Medhanie Mulaw, coautora de l’estudi. Es pot trobar una il·lustració de la feina a la portada de l’edició de novembre de Nature Cell Biology. El projecte de recerca, que també va involucrar a científics d’Heidelberg, Friburg, Dresden, Cincinnati i Cambridge, va ser finançat en gran part per la Fundació Alemanya d’Investigació (Deutsche Forschungsgemeinschaft; abreviatura: DFG)