Durante muchos años se ha estudiado y establecido una fuerte relación entre las células madres y los telómeros. Las células madre son conocidas por tener unas capacidades elevadas de proliferación concomitante con telómeros largos y actividad de telomerasa, que son esenciales para mantener la capacidad regenerativa de los tejidos.
La expresión de la telomerasa está restringida en las células humanas, por lo que los telómeros se van acortando a lo largo de nuestra vida, proporcionando un mecanismo que limita la proliferación celular. Junto con el proceso de envejecimiento, se produce una reducción de la capacidad regenerativa de varios tejidos, lo que también significa una disminución de la funcionalidad de las células madre y en la reserva de los telómeros. Se sabe que la funcionalidad de las células madre limita la homeostasis de los órganos, restringiendo la longevidad del organismo.
CÉLULAS MADRE Y TELÓMEROS
Las células madre son células indiferenciadas que tienen la capacidad de diferenciarse en tipos de células especializadas. Hay dos tipos:
Las células madres adultas, que se encuentran en diferentes tejidos y son multipotentes, es decir, que su potencial de diferenciación está limitado por el tejido de origen y las células madre embrionarias, derivadas de embriones que son pluripotentes, es decir, que su potencial de diferenciación no está limitado y pueden dar lugar a todos los tipos de células que componen el cuerpo.
En las células especializadas, la actividad de la telomerasa generalmente disminuye después del nacimiento, por lo que la longitud de los telómeros se acorta gradualmente con las divisiones celulares y desencadena la senescencia celular. Pero en las células madre la telomerasa permanece activa y mantiene la longitud del telómero y la inmortalidad celular.
La telomerasa puede prevenir la pérdida de longitud de los telómeros durante la replicación del ADN y la senescencia celular en las células madre. Se ha demostrado que la telomerasa controla la homeostasis de los tejidos y la supervivencia del organismo, lo que sugiere que la actividad de la telomerasa y la longitud de los telómeros puede afectar directamente la capacidad de las células madre para regenerar tejidos.
Además, la actividad de la telomerasa y el mantenimiento de los telómeros también están asociados con la inmortalidad de las células cancerosas, células de la línea germinal y células madre embrionarias. Es más, el cáncer y el envejecimiento, dos procesos biológicos en los que se ha implicado el papel de la telomerasa, se reconocen cada vez más como enfermedades de las células madre. El cáncer a menudo puede originarse como una transformación de células madre normales, y el envejecimiento se ha asociado con una disminución progresiva en el número y/o funcionalidad de ciertas células madre.
CELULAS MADRE PLURIPOTENTES INDUCIDAS Y TELOMEROS
Las células madre pluripotentes inducidas (IPSC) son células diferenciadas que pueden reprogramarse a un estado embrionario mediante la transferencia de contenido nucleares a los ovocitos o mediante fusión con células madre embrionarias. Durante la reprogramación de estas células, se produce la activación de la telomerasa y la extensión de la longitud de los telómeros.
El papel fundamental que desempeña la actividad de la telomerasa y la longitud de los telómeros en la generación y funcionalidad de las IPSCs, destaca la importancia de la biología de los telómeros en este campo. El análisis de los telómeros podría ser muy útil en estudios in vitro e in vivo relacionados con la calidad de los productos derivados de células y para evaluar con precisión el potencial de diferenciación de las células madre y de las IPSCs en proyectos de I+D.
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