Descubren “códigos de barras” en el ADN que revelan cómo envejece la sangre a partir de los 50 años
El CRG y el IRB Barcelona identifica patrones de metilación naturales que desvelan cambios en la sangre detectables a partir de los 50
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BarcelonaUn equipo del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y el Centro de Regulación Genómica (CRG) ha descubierto un "código de barras en al ADN que revelan cómo envejece la sangre a partir de los 50 años.
Estos cambios son casi universales a partir de los 60 y los autores del estudio sugieren que la pérdida de diversidad de clones podría ayudar a explicar el "inflammaging", la inflamación crónica persistente que surge durante el envejecimiento y que puede hacernos más vulnerables a distintas enfermedades.
"El equipo observó este patrón tanto en ratones como en humanos, lo que sugiere que los hallazgos son una característica fundamental del envejecimiento de la sangre en todas las especies", explica el IRB sobre un descubrimiento que allana el camino para detectar signos tempranos de enfermedades relacionadas con el envejecimiento "mucho antes de que aparezcan los síntomas", y también facilita la posibilidad de explorar nuevas terapias para retrasar el envejecimiento en humanos.
Unas pocas células madre toman el relevo y trabajan el doble para compensar
Según explican, tanto en humanos como en ratones, unas pocas células madre superan a sus vecinas y gradualmente toman el control de la producción de sangre. Este proceso conduce a la reducción de la diversidad de células madre sanguíneas y al predominio de aquellas que muestran preferencia por la producción de células mieloides, que son células inmunes vinculadas a la inflamación crónica.
“Nuestras células madre sanguíneas compiten por sobrevivir. En la juventud, esa competencia genera un ecosistema rico y diverso pero, en la vejez, algunas desaparecen por completo. Unas pocas células madre toman el relevo y trabajan el doble para compensar, lo que reduce la diversidad y debilita la resiliencia del sistema sanguíneo", apunta el Dr. Lars Velten, jefe de grupo en el Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona que ha co-liderado del estudio.
Los códigos de barras naturales del ADN
En los jóvenes hay entre 50.000 y 200.000 células madre sanguíneas activas que producen de 100 a 200 mil millones de células nuevas cada día. Rastrear cada célula sanguínea hasta su célula madre original hasta ahora ha sido solo posible en modelos animales para los que hay que modificar genéticamente el ADN, algo inviable y poco ético en humanos.
El equipo recurrió a las epimutaciones: cambios en las marcas químicas (metilaciones) que se adhieren al ADN y le indican a la célula qué genes activar o silenciar. Cuando una célula madre se divide, estas marcas se copian en las células hijas, dejando un “código de barras” permanente que los investigadores pueden leer para reconstruir el árbol genealógico celular.
“Nuestras células portan cambios genéticos que colectivamente nos hacen individuos únicos. Pero dentro de cada individuo, llevamos también un mosaico de alteraciones genéticas y epigenéticas. Por fin hemos podido construir el árbol genealógico epigenético leyendo la información escrita directamente en el ADN de cada célula”, destaca el Dr. Alejo Rodríguez-Fraticelli, investigador ICREA del IRB Barcelona y co-autor correspondiente del estudio.
Cambios en la diversidad de las células madre
En la sangre joven, miles de células madre diferentes contribuyen a un conjunto rico y diverso de glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Sin embargo, EPI-Clone reveló que en ratones de edad avanzada, hasta el 70% de las células madre sanguíneas pertenecían a sólo unas pocas docenas de grandes clones.
La situación es similar en los humanos, aunque el porcentaje exacto variaba entre la docena de donantes sanos de entre 35 y 70 años que participaron en el estudio. El estudio reveló que, a partir de los 50 años, muchas células madre sanguíneas empiezan a desaparecer y los clones más grandes empiezan a tomar el control. A partir de los 60 años, el cambio se hace aún más pronunciado.
“El paso de la diversidad al predominio de unos pocos no es aleatorio, sino que sigue el ritmo como un reloj”, sentencia el Dr. Indranil Singh, co-primer autor e investigador del IRB Barcelona, ahora en el Broad Institute de Harvard y MIT: "A los 50 años, ya se puede ver que empieza, y después de los 60, parece casi inevitable”.
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