ANN ARBOR, Michigan.— Los investigadores de la Universidad de Michigan
han descubierto que una proteína que regula el metabolismo celular
también es necesaria para la división celular normal en las células
madre que forman la sangre. La pérdida de esa proteína resulta en un
número anormal de cromosomas y una tasa más alta de muerte de células.

Las conclusiones del estudio demuestran que las células madre son
metabólicamente diferentes de otras células que forman la sangre y las
cuales pueden dividirse sin la proteína conocida como Lkb1. La
diferencia metabólica podría usarse, en el futuro, para controlar
mejor el comportamiento de las células madre que forman la sangre y se
usan en tratamientos de enfermedades, dijo Sean Morrison, director del
Centro para Biología de Células Madre de la UM, que funciona en el
Instituto de Ciencias de la Vida.

“Esto abre la posibilidad de que en el futuro seamos capaces de
modular la función de la célula madre —en el tratamiento de
enfermedades degenerativas o en la aplicación de terapias celulares—
alterando el metabolismo de las células”, dijo Morrison, un
investigador en el Instituto Médico Howard Huges. “Esto abre toda un
área nueva de investigación que, hasta ahora, no se había reconocido”.

La Lkb1 es una proteína quinasa que actúa como supresora de
tumores y coordina el metabolismo celular con el crecimiento celular.
Específicamente, la Lkb1 (y otra quinasa denominada AMPK) ayuda a
mantener un equilibrio entre la producción interna de energía de la
célula y el proceso de división celular, enviando señales que detienen
la división cuando una célula carece de la energía necesaria para la
ejecución del proceso.

Son pocos los estudios que han examinado el metabolismo de las
células madre. Entre los biólogos se ha aceptado en general la
presunción de que los procesos metabólicos básicos son ampliamente
similares en la mayoría de los tipos de células.

En muchos tipos de células la eliminación de los genes que hacen
la Lkb1 y la AMPK conduce a un crecimiento excesivo del tejido y la
formación de tumores, presumiblemente porque las células ya no reciben
señales que les indiquen que dejen de dividirse.

El equipo de Morrison eliminó los dos genes de las células madre
que forman la sangre de ratones —ésta fue la primera vez que estos dos
genes fueron “noqueados” en células madre— y luego observaron y
midieron los efectos. Los resultados de su investigación se publican
en la edición del 2 de diciembre de la revista Nature.

“Una predicción obvia que podría hacerse, sobre la base del
resultado de los estudios anteriores, es que las células empezarían a
proliferar de manera acelerada”, dijo Daisuke Nakada, investigador en
el Instituto de Ciencias de la Vida de la UM y autor primero del
artículo en Nature.

“Pero eso no fue lo que vimos, de ningún modo”, dijo Morrison.
“La eliminación del gene de la Lkb1 indujo la muerte celular en las
células madre que forman la sangre, y las células desaparecieron más
rápido que observado antes”.

La muerte celular observada probablemente se debe a los defectos
en la producción de energía dentro de las células madre, como asimismo
debido a otro efecto observado por el equipo de Morrison. Los
investigadores encontraron que la supresión del gene de la Lkb1
descarrila el proceso de división celular lo cual lleva a células
“hijas” defectuosas con un número equivocado de cromosomas.

La división normal de las células, conocida como mitosis, resulta
en la separación de los cromosomas replicados y la formación de dos
núcleos “hijos” cada uno de ellos con conjuntos idénticos de
cromosomas y de genes. Dentro del núcleo de la célula en división una
estructura llamada el huso mitótico acomoda los cromosomas en las
células hijas de manera ordenada.

El equipo de Morrison encontró que la eliminación de la Lkb1
resultaba en un caos mitótico. Se formaron múltiples husos mitóticos
que arrastraron los cromosomas a un entrevero.

“Las células que sobreviven a este caos tienen un número anormal
de cromosomas lo cual, creemos, lleva a la muerte de muchas células”,
dijo Morrison. “Esto señala que la Lkb1 se requiere, absolutamente,
para que las células madre que forman la sangre se dividan
apropiadamente”.

Además de Nakada y Morrison el otro autor del artículo en Nature
es Thomas Saunders, un profesor asistente e investigador en el
Departamento de Medicina Interna de la Escuela de Medicina y director
gerente del Núcleo de Modelo de Animal Transgénico en la UM.

El trabajo tuvo el apoyo del Instituto Médico Howard Hughes. La
citometría de flujo tuvo apoyo parcial en una donación de los
Institutos Nacionales de Salud al Centro Integral del Cáncer de la UM.
Nakada tuvo el apoyo de una beca post doctoral de la Sociedad para la
Promoción de la Ciencia, de Japón.

En la misma edición de Nature aparecen otros dos artículos que
examinan el papel de la Lkb1 en la regulación del metabolismo celular
en las células madre que forman la sangre. Ambos son estudios hechos
por investigadores de la Universidad de Harvard y dan cuenta de
resultados que son coherentes con las conclusiones de la UM.

Contacto (español): Vivianne Schnitzer
Teléfono: 1-734-763-0368

Contacto (inglés): Jim Erickson
Teléfono: (734) 647-1842