Las investigaciones y enfoques propuestos en medicina regenerativa tienen un gran potencial para revolucionar la forma en que abordaremos el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad en el futuro. En nuestro caso, llevamos años estudiando el empleo de células madre como terapia frente al envejecimiento.
La medicina regenerativa es un abordaje prometedor y novedoso para promover un envejecimiento saludable. Es un campo interdisciplinario que combina la biología, la genética, la ingeniería de tejidos y la investigación con células madre o sus derivados para desarrollar terapias que puedan reparar, reemplazar o regenerar tejidos y órganos dañados o envejecidos.
El cuerpo, como un coche
Comparar la medicina regenerativa con la reparación de un automóvil puede ayudar a ilustrar algunos conceptos clave. Con el tiempo, al igual que un automóvil, los tejidos y órganos del cuerpo pueden desgastarse, dañarse o funcionar mal debido al envejecimiento o la enfermedad. La medicina regenerativa tiene como objetivo reparar o reemplazar estos componentes dañados para restaurar la función adecuada, tal como se repararía un vehículo.
Así, al igual que un mecánico examina un coche para determinar los problemas que pueda tener, los médicos y científicos analizan el cuerpo para identificar los tejidos u órganos dañados o envejecidos que necesitan atención. En un automóvil, las piezas defectuosas se reparan o reemplazan para restaurar el rendimiento óptimo. De manera similar, la medicina regenerativa busca reparar o reemplazar tejidos u órganos dañados a través de distintas estrategias, como el uso de células madre, biomateriales o terapias génicas para regenerar o reemplazar los componentes dañados.
Comparar la medicina regenerativa con la reparación de un automóvil puede ayudar a ilustrar algunos conceptos clave
Después de la reparación de un automóvil, es posible que deba asegurarse que los sistemas del vehículo funcionen en armonía. En la medicina regenerativa, las terapias a menudo implican apoyar los procesos de curación naturales del cuerpo. Esto puede incluir el suministro de factores de crecimiento, el uso de estructuras de soporte, o el suministro de células o genes específicos para mejorar la regeneración y recuperación de tejidos.
Además, una reparación de automóvil exitosa tiene como objetivo restaurar la función óptima del vehículo. De manera similar, la medicina regenerativa se esfuerza por restaurar o mejorar la función de los tejidos u órganos reparados o regenerados. Esto puede ayudar a las personas a recuperar las habilidades perdidas, reducir los síntomas o mejorar la salud y la calidad de vida en general. Además, y por último, los vehículos requieren un mantenimiento regular para que sigan funcionando sin problemas.
Por su parte, las intervenciones de medicina regenerativa pueden requerir seguimiento y mantenimiento continuos para garantizar la efectividad a largo plazo. Esto puede implicar tratamientos de seguimiento, modificaciones en el estilo de vida o medidas preventivas para apoyar un envejecimiento saludable.
Si bien la analogía de reparar un automóvil ayuda a simplificar el concepto de medicina regenerativa, es importante señalar que el cuerpo humano es significativamente más complejo y dinámico. En este sentido es muy importante tener en cuenta el fenómeno de adaptación. El envejecimiento humano se acompaña de numerosos cambios a distintos niveles que implican, a su vez, la adaptación del organismo a esos cambios para que la alteración producida sea lo menos perjudicial posible. Por tanto, no debemos olvidar, a la hora de intentar regenerar un determinado tejido, que este habrá desarrollado adaptaciones a los cambios que podrían tener consecuencias negativas en el organismo al ser regenerado.
Así pues, la investigación y las terapias de medicina regenerativa involucran procesos biológicos complejos y deben considerar la biología única del individuo, lo que lo convierte en un campo fascinante y desafiante.
Hallazgos emocionantes
En nuestro grupo de investigación, hace ya varios años comenzamos a estudiar el empleo de células madre como terapia regenerativa en envejecimiento. En primer lugar, demostramos que uno de los factores esenciales para una óptima posible aplicación de estas células es la correcta utilización de las condiciones de cultivo. Así, estas condiciones deben ser lo más ajustadas a las condiciones en las que las células están en sus nichos biológicos en el organismo, es decir, a sus concentraciones de oxígeno fisiológicas (alrededor del 3 %), que difieren bastante de las condiciones usuales del cultivo celular en los laboratorios, que es la concentración de oxígeno atmosférica (alrededor del 21 %).
Cuando cultivamos las células a concentraciones atmosféricas de oxígeno dañamos oxidativamente las células, y se ven afectados procesos básicos relacionados con su aplicación clínica como la proliferación, la pluripotencia, la senescencia o la diferenciación.
Las vesículas extracelulares desempeñan un papel crucial en la comunicación de célula a célula y en el transporte de diversas moléculas
Sin embargo, hace algunos años, se observó que muchos de los efectos beneficiosos de la reparación de los tejidos con células madre estaban relacionados con los factores que estas liberaban en el entorno dañado (efecto paracrino), más que con su propia capacidad de dividirse y regenerar los tejidos. Por ello, en nuestro grupo realizamos un estudio en el que decidimos centrarnos en pequeñas vesículas extracelulares (EV) que las células madre liberan. Las vesículas extracelulares son pequeñas estructuras unidas a la membrana que son liberadas por las células al espacio extracelular. Desempeñan un papel crucial en la comunicación de célula a célula y en el transporte de diversas moléculas, incluidas proteínas, lípidos y ácidos nucleicos (como el ARN y el ADN).
Estudiamos si las EV obtenidas de células madre de ratones jóvenes podrían tener un impacto positivo en los animales mayores, mejorando la comunicación intercelular. Tratamos animales mayores con EV obtenidos de células madre de animales jóvenes y observamos mejoras significativas en varios parámetros que normalmente se ven afectados por el envejecimiento. Por ejemplo, los animales mayores mostraron una mejor coordinación motora, fuerza de agarre, resistencia a la fatiga, regeneración del pelaje e incluso función renal. Además, notamos una disminución significativa de la fragilidad entre los animales tratados.
Investigaciones posteriores revelaron que las EV desencadenaron efectos favorables a la regeneración y redujeron el estrés oxidativo, la inflamación y los marcadores de envejecimiento celular en los tejidos muscular y renal. En particular, cuando analizamos los tejidos de los animales mayores tratados, encontramos que su edad epigenética predicha era más baja, lo que indica un estado más joven a nivel molecular. Incluso su metaboloma, que se refiere al perfil metabólico en plasma, se parecía al de los animales más jóvenes.
Para comprender mejor los mecanismos detrás de estos efectos, observamos los microARN contenidos dentro de las EV. Estas pequeñas moléculas de ARN se han implicado en varios procesos celulares. Creemos que los microARN específicos presentes en las EV pueden ser responsables de las mejoras observadas. En base a nuestros hallazgos, proponemos que el tratamiento de animales mayores con EV de animales jóvenes puede promover un envejecimiento más saludable. Esta emocionante investigación abre nuevas posibilidades para desarrollar intervenciones que podrían ralentizar el deterioro relacionado con la edad y mejorar el bienestar general a medida que envejecemos.
Por último, cabe destacar que, si bien la medicina regenerativa ofrece posibilidades interesantes, es importante tener en cuenta que muchos de estos enfoques aún se encuentran en etapas experimentales y pueden requerir más investigación y desarrollo antes de que puedan aplicarse ampliamente en entornos clínicos. Sin embargo, tienen un gran potencial para revolucionar la forma en que abordaremos el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad en el futuro.
Artículo publicado en la revista EME #51.
