El envejecimiento es el principal factor de riesgo para muchas enfermedades. Por lo tanto, entender el envejecimiento y contrarrestar sus efectos fisiológicos es una estrategia prometedora para mejorar la salud y la esperanza de vida de la población. Una de las características principales del envejecimiento es el agotamiento de las células madre. En el caso de las células madre sanguíneas, el agotamiento celular y la expansión clonal con el tiempo reduce su capacidad regenerativa, lo que lleva a la incapacidad del sistema hematopoyético envejecido de mantener la homeóstasis. La creciente evidencia científica apoya el papel crucial del sistema hematopoyético como impulsor de longevidad y salud de todo el organismo, tal y como afirmó la Dra. M. Carolina Florian en septiembre pasado en Nature Cell Biology. El grupo de investigación en el envejecimiento de células madre del IDIBELL, liderado por la investigadora ICREA Dra. Florian, trabaja para definir estrategias de rejuvenecimiento de las células madre sanguíneas con el objetivo final de mejorar la salud de todo el organismo. Ahora, acaban de publicar resultados que podrían abrir un nuevo camino hacia este objetivo.
La señalización Notch en el envejecimiento de las células madre de la sangre
La vía de señalización Notch juega un papel clave en el desarrollo de las células madre hematopoyéticas (CMH): durante la embriogénesis promueve su desarrollo y, después del nacimiento, su disminución garantiza que se complete la hematopoyiesis – la correcta formación de las células de la sangre. A pesar de las evidencias de Notch como regulador de la capacidad regenerativa hematopoyética, su papel exacto durante el envejecimiento de la sangre aún no estaba del todo descrito. Ahora, investigadoras del IDIBELL han resuelto este enigma y han revelado el papel clave de la vasculatura de la médula ósea en la regulación de la capacidad de Notch de actuar como interruptor de activación extrínseca a inhibición intrínseca, impactando finalmente en el envejecimiento de las CMH.
Tal y como explican en su reciente publicación en Blood, el grupo del IDIBELL llevó a cabo ensayos in vivo específicos y un análisis histológico 3D-cuantitativo de alta sensibilidad (iFAST3D) para determinar su localización y interacciones celulares. Observaron que la señalización Notch no se activa de manera homogénea en todas las CMHs. Hay un grupo específico de CMH situadas junto a la vasculatura de la médula ósea, donde la señalización Notch se mantiene activa gracias a la expresión de Jag2 en estas células endoteliales vasculares. El equipo de la Dra. Florian llevó a cabo experimentos para mostrar cómo Jag2 activa Notch en las CMHs, regula su localización y mantiene su capacidad regenerativa a largo plazo. Además, observaron que la deleción de Jag2 en la vasculatura de la médula ósea tiene efectos perjudiciales sobre la función y división de las CMH, acelerando el envejecimiento de las células madre.
Tal y como explica la investigadora del IDIBELL y primera autora del estudio, la Dra. Francesca Matteini, «En resumen, demostramos el papel clave de la señalización Notch en el envejecimiento de las CMHs, todo mediado por Jag2. Nuestros datos muestran que la interacción entre la vasculatura de la médula ósea y las CMHs contribuye al mantenimiento de la correcta hematopoyiesis a lo largo de la vida, y esto abre el camino hacia nuevos enfoques dirigidos para contrarrestar el envejecimiento de la sangre.»
Esta investigación ha contado con la financiación de la subvención ReSinAge101002453 del European Research Council (ERC) y LaCaixa Health Research HR20-00800.
El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es una centro de investigación creado el 2004 especializado en cáncer, neurociencia, medicina translacional y medicina regenerativa. Cuenta con un equipo de más de 1.500 profesionales que, desde los 73 grupos de investigación, generan más de 1.400 artículos científicos al año. El IDIBELL está participado por el Hospital Universitario de Bellvitge y el Hospital de Viladecans del Instituto Catalán de la Salud, el Instituto Catalán de Oncología, la Universidad de Barcelona y el Ayuntamiento de L’Hospitalet de Llobregat.
IDIBELL es miembro del Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Barcelona HUBc y forma parte de la institución CERCA de la Generalitat de Catalunya. En 2009 se convirtió en uno de los cinco primeros centros de investigación españoles acreditados como instituto de investigación sanitaria por el Instituto de Salud Carlos III. Además, forma parte del programa «HR Excellence in Research» de la Unión Europea y es miembro de EATRIS y REGIC. Desde el año 2018, IDIBELL es un Centro Acreditado de la Fundación Científica AECC (FCAECC).