Un estudio en ratones de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania ha descubierto que la proteína TRF2 es esencial para que el músculo se repare bien tras una lesión. Sin ella, las células madre musculares sobreviven pero pierden la identidad molecular necesaria para regenerar, y el tejido dañado se rellena de grasa y cicatriz. El trabajo se publicó en Science Advances.
Una proteína conocida por otra función
TRF2 se había estudiado sobre todo por proteger los telómeros, las tapas que cubren los extremos de los cromosomas. La nueva investigación, liderada por Foteini Mourkioti, profesora asociada de Cirugía Ortopédica en Penn Medicine, muestra que además desempeña un papel en la regeneración muscular.
Cómo se repara un músculo
Tras una lesión, las células madre musculares se activan, se multiplican y reconstruyen el tejido. Algunas vuelven después a un estado de reposo para conservar una reserva ante futuras lesiones. Los investigadores vieron que la actividad de TRF2 sube y baja a medida que las células pasan entre reposo, reparación y autorrenovación, lo que sugiere que regula todo el proceso.
Qué pasó al eliminarla
Cuando retiraron TRF2 de las células madre musculares de ratones, los músculos parecían normales al principio, pero con el tiempo se redujo la reserva funcional de células madre. El equipo esperaba que las células murieran, pero no fue así: seguían vivas aunque habían perdido la identidad molecular que necesitan para reparar. Tras una lesión, el músculo se llenó de grasa y tejido cicatricial en lugar de músculo sano. Como explica Mourkioti, la pérdida de identidad tiene consecuencias graves para saber si la recuperación es siquiera posible.
Efecto en un modelo de distrofia muscular
En un modelo de ratón de distrofia muscular de Duchenne, quitar TRF2 de las células madre empeoró de forma notable la degeneración muscular y acortó la supervivencia de los animales.
El mecanismo
TRF2 se une a regiones reguladoras repartidas por todo el genoma, no solo a los extremos de los cromosomas, y ayuda a controlar qué genes están activos. Muchas de estas regiones contienen G-cuadruplex, estructuras de ADN de cuatro cadenas que también se estudian como posibles dianas contra el cáncer. Según los autores, la proteína actúa a través de ellas para conservar el patrón de expresión génica que mantiene funcionales a las células madre del músculo.
Posibles implicaciones
El hallazgo podría orientar nuevas líneas de tratamiento en distrofias musculares, aunque todavía no existe ninguna terapia. También interesa a la biología del cáncer: el músculo esquelético regenera muy bien y rara vez desarrolla tumores, así que entender cómo TRF2 regula los genes en el músculo frente a otros tejidos podría ayudar a explicar cómo se equilibra la reparación con la contención del crecimiento descontrolado.
Limitaciones
Todos los resultados proceden de estudios de laboratorio y en ratones, y se necesita más investigación antes de trasladarlos a personas. Los propios autores señalan que los hallazgos todavía no establecen un nuevo tratamiento para la distrofia muscular. El equipo investiga ahora si actuar sobre la forma en que las células madre usan TRF2 podría dar lugar a estrategias terapéuticas. El trabajo recibió financiación de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.
Si te interesa la investigación sobre genes y envejecimiento, lee también la revisión sobre proteínas y longevidad y el estudio sobre el café y el intestino.
