Este hallazgo, publicado en la revista científica de biología celular Development Cell, podría allanar el camino para el futuro desarrollo de intervenciones terapéuticas contra enfermedades relacionadas con el envejecimiento y diversas patologías mitocondriales -que afectan a las células-.
El grupo de laboratorio dirigido por el profesor Tom Cheung, catedrático asociado de Ciencias de la Vida de la División de Ciencias de la Vida de la HKUST, ha identificado la función de una proteína de unión a ARNm, denominada CPEB4, que ayuda a preservar el mantenimiento del metabolismo mitocondrial mediante la regulación de la biosíntesis de proteínas mitocondriales.
“Nuestros hallazgos destacan la importancia de mantener las funciones mitocondriales y su proteoma mediante proteínas de unión a ARNm en células madre musculares”, comentó el Prof. Cheung.
“Y lo que es más destacable, gracias a los resultados de este trabajo se obtienen nuevos conocimientos sobre el potencial diagnóstico y terapéutico de CPEB4, para rescatar defectos mitocondriales e invertir la senescencia celular -respuesta al estrés de la célula- durante el envejecimiento”, añadió.
Clave para retrasar el envejecimiento con la lupa en las células
Al envejecer, las células experimentan un proceso de senescencia en el que dejan de proliferar, pero no fallecen, desempeñando el papel de “células no funcionales” que se acumulan en el organismo humano, ocasionando deterioro celular y contribuyendo a las alteraciones asociadas con el envejecimiento.
La capacidad de las células para mantener sus funciones sanas depende de su habilidad para generar energía química, en la que las mitocondrias, el centro neurálgico de la célula, desempeñan un papel vital.
No obstante, a medida que las células envejecen, experimentan una disminución en su capacidad para generar energía de manera adecuada, lo cual se ha vinculado a la pérdida de actividad mitocondrial y a la aparición de la senescencia en diversos tejidos.
Para las MuSC es importante que las funciones mitocondriales sean adecuadas para poder reparar el músculo esquelético dañado tras una lesión y para mantener a su vez la reserva de células madre residentes para una futura regeneración.
Clave para retrasar el envejecimiento y el aumento de las proteínas
El equipo investigador descubrió que, en tejidos envejecidos de ratones, los niveles de la proteína CPEB4 disminuían, especialmente en el músculo esquelético.
Asimismo, hallaron signos de senescencia en los músculos envejecidos tras sufrir lesiones, indicados por una mayor presencia de un marcador, la β-galactosidasa asociada a la senescencia (SA-β-gal), si se compara con los músculos adultos.
Su estudio descubrió que la reintroducción de la expresión de CPEB4 en las MuSC envejecidas provocaba un aumento de la producción de proteínas mitocondriales, un incremento de la producción de energía y una notable resistencia a la senescencia celular.
La reintroducción de MuSCs con reexpresión de CPEB4 en ratones geriátricos condujo a una mejora en la reparación muscular, al igual que la expresión de CPEB4 en varias líneas celulares humanas proporcionó una mayor protección contra el envejecimiento celular.
Para el profesor Cheung, este “trabajo sienta las bases para seguir estudiando la viabilidad de desarrollar CPEB4 como posible diana terapéutica para diversas enfermedades mitocondriales como el síndrome de Leigh -una condición neurológica, degenerativa, hereditaria rara-”.