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Más que proteger los telómeros: TRF2 preserva la identidad reparadora de las células madre musculares

Un estudio en ratones descubrió que TRF2 cambia dinámicamente entre los distintos estados de las células madre musculares y mantiene su red de regulación génica; tras perder esta proteína, las células no necesariamente mueren, pero pueden olvidar cómo deben reparar el músculo.

By SURL BioNews

La capacidad del músculo esquelético para reconstruirse tras una lesión no depende únicamente de que las células madre sigan presentes, sino también de que recuerden quiénes son y cuándo deben participar en la reparación. Un equipo de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania descubrió que la proteína TRF2, conocida hasta ahora por proteger los extremos de los cromosomas, también se encarga de preservar la identidad molecular de las células madre musculares; el estudio se publicó en la revista *Science Advances*.

Cuando un músculo sufre una lesión, las células madre que estaban en reposo se activan, proliferan y se diferencian para reponer el tejido dañado; una parte de ellas vuelve al estado de reposo y conserva la reserva celular necesaria para la siguiente reparación. Los investigadores observaron que la concentración de TRF2 aumenta y disminuye a medida que las células transitan entre el reposo, la reparación y la autorrenovación, lo que indica que no es un componente invariable de protección cromosómica, sino que podría participar en la coordinación de todo el programa regenerativo.

Después de que el equipo eliminara TRF2 de las células madre musculares de ratones, los músculos no mostraron anomalías evidentes al principio, pero la población de células madre disminuyó gradualmente con el tiempo. En contra de lo que esperaban los investigadores, estas células no murieron simplemente por daños cromosómicos, sino que perdieron las características moleculares propias de las células madre musculares. Por ello, cuando el músculo sufría una lesión, el tejido no podía reconstruirse con normalidad y, en su lugar, se acumulaban grasa y tejido cicatricial.

El análisis de los mecanismos mostró además que TRF2 no permanece únicamente en los telómeros, sino que también se une a regiones reguladoras distribuidas por todo el genoma y ayuda a mantener los genes necesarios para la identidad de las células madre musculares. Muchas de estas regiones de unión contienen estructuras G-cuádruplex, configuraciones tridimensionales especiales formadas por ADN rico en guanina. Este resultado amplía la función de TRF2: de proteger pasivamente los extremos de los cromosomas a mantener activamente el destino celular en el ámbito de la regulación génica.

En un modelo murino de distrofia muscular de Duchenne, hacer que las células madre musculares perdieran además TRF2 agravó la degeneración muscular y acortó la supervivencia de los animales. Esto respalda la relación entre TRF2 y la capacidad regenerativa en la enfermedad, pero no significa que aumentar TRF2 pueda tratar a los pacientes; la investigación aún no ha demostrado si esta vía puede manipularse de forma segura ni ha aclarado si modificar a largo plazo TRF2 o las estructuras G-cuádruplex interferiría con la estabilidad cromosómica y la regulación génica de otros tejidos.

Este trabajo aporta una perspectiva más matizada: el fracaso de la regeneración no siempre se debe a la eliminación de las células reparadoras, sino que también puede deberse a la pérdida gradual de su identidad celular. Solo si en el futuro se logra reproducir este mecanismo en células madre musculares humanas y tejidos de pacientes, y se encuentra una forma de regularlo sin alterar la función de los telómeros, TRF2 podría pasar de ser una pista sobre la enfermedad a convertirse en una estrategia terapéutica susceptible de evaluación.

References

  1. Penn Medicine via News-Medical.Net
  2. Penn Medicine