Unidad
CÉLULAS MADRE Y ENVEJECIMIENTO
Descripción
El envejecimiento es un proceso biológico universal e inevitable que se relaciona con una disminución progresiva de la capacidad del cuerpo para regenerar tejido nuevo. Esto es debido en gran medida a una disfunción de las células madre endógenas de los tejidos y órganos, asociada a su vez a una combinación de cambios degenerativos que afectan no solamente a las propias células madre (cambios intrínsecos) sino también al microambiente que ocupan (cambios extrínsecos), así como a alteraciones en las señales sistémicas circulantes que regulan las células madre de todo el cuerpo. Estudiar estos cambios puede permitir desarrollar en el futuro estrategias terapéuticas que favorezcan la regeneración y mantengan la función tisular en la edad avanzada.
Nuestro grupo está interesado en comprender cómo se regulan las células madre de los tejidos adultos y qué causa el deterioro de su actividad durante el envejecimiento. Para ello empleamos una combinación de enfoques, incluyendo técnicas de cultivo celular, técnicas microfluídicas, la generación de células madre deficientes en genes concretos por tecnologías de última generación y estrategias de marcaje de las células madre y rastreo de linaje en ratones knockout condicionales para los genes de interés. Actualmente trabajamos en tres líneas concretas:
1) el estudio los procesos moleculares y celulares que comprometen el potencial regenerativo de las células madre del cerebro adulto durante el envejecimiento. Nos hemos centrado en las células madre neurales (NSCs, del inglés Neural Stem Cells) del hipocampo, una región del cerebro fundamental para la memoria y el aprendizaje. En muchas especies de mamíferos, incluyendo los seres humanos, las NSCs hipocampales producen nuevas neuronas durante toda la vida del organismo. Esta forma de plasticidad cerebral conocida como neurogénesis adulta se atenúa con la edad, pero aún así, tiene un gran valor en el contexto de la disfunción cerebral relacionada con el envejecimiento y la neurodegeneración. Empleando el modelo de ratón, estudiamos la regulación de las NSCs y la neurogénesis en indivíduos jóvenes y viejos, analizando niveles crecientes de complejidad, que abarcan tanto alteraciones intrínsecas de las NSCs (epigenéticas, transcripcionales y post-transcripcionales) como del microambiente y sistémicas (señales locales y circulantes).
2) el estudio de la quiescencia, un estado de reposo clave para mantener las reservas de células madre durante el envejecimiento. Nuestro grupo ha contribuido a desentrañar cómo se regula la quiescencia de las NSCs a través de la vía de señalización de las proteínas BMP. Partiendo de nuestro conocimiento previo, queremos ahora descifrar el programa molecular que subyace al estado de quiescencia y explorarar también el papel de las BMP en aspectos más tardíos de la neurogénesis, como la maduración neuronal y el crecimiento dendrítico.
3) el estudio de los mecanismos que comprometen la función de las NSCs y la neurogénesis en condiciones patológicas relacionadas con la edad. En nuestra sociedad, la población está envejeciendo de forma espectacular, siendo la edad el principal factor de riesgo para muchas enfermedades crónicas como la Enfermedad de Alzheimer (EA). Estamos analizando ratones con senescencia acelerada que recapitulan ciertos aspectos de la EA para comparar cómo evoluciona la disfunción de las NSCs durante el envejecimiento patológico con respecto al sano. Creemos que es posible restaurar el número de NSCs y su función en los animales con senescencia acelerada a niveles de los animales jóvenes y que se pueden prevenir y/o corregir algunos de los eventos moleculares y celulares relacionados con las enfermedades crónicas asociadas al envejecimiento.
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