La vitamina B12 mejora la eficiencia de la reprogramación celular

gracias. Escuche este artículo usando el reproductor de arriba. ✖

¿Qué es la reprogramación celular?

La reprogramación celular, cuando la identidad y función de una célula cambian, da como resultado que la célula adquiera capacidad de célula madre embrionaria. Este proceso requiere cambios en los patrones de expresión genética, coordinados por una variedad de factores de transcripción. Durante la reprogramación, la célula alcanza diferentes estados «intermedios», que pueden aprovecharse para aplicaciones de medicina regenerativa.

Dirigido por investigadores Dr. Manuel Serrano En el Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona estudian los mecanismos moleculares habilitadores En vivo Reprogramación celular. En un nuevo estudio publicado en Metabolismo normalSe centraron en un tipo específico de reprogramación que requiere la expresión de cuatro factores de transcripción: OCT4, SOX2, KLF4 y MYC, conocidos colectivamente como «OSKM».

“La expresión constante de OSKM en ratones podría recapitular el proceso completo de reprogramación de la pluripotencia, proceso que culmina con la generación de teratomas”. Él dice Autores. «Curiosamente, la expresión transitoria de OSKM conduce a características moleculares y fisiológicas de regeneración, incluida una mayor capacidad de regeneración de tejidos».

Los microbios influyen en la eficiencia de la reprogramación celular

en el laboratorio Los investigadores explicaron que la reprogramación celular tiene requisitos metabólicos «únicos». Serrano y sus colegas plantearon la hipótesis de que este también podría ser el caso. En vivo reprogramación, por lo que optaron por explorar el papel que podría desempeñar la microbiota intestinal en este proceso.

Los investigadores indujeron la expresión de OSKM en un modelo de ratón. Para comprobar si la microbiota es importante En vivo Después de la reprogramación, utilizaron una combinación de antibióticos (ABX) (ampicilina, metronidazol, neomicina y vancomicina) para inactivarlo. «Sorprendentemente, a pesar de la fuerte estimulación genética, la reprogramación se redujo significativamente en el colon y el estómago de los ratones tratados con ABX», dicen Serrano y su equipo. Describir. «En consonancia con los niveles más bajos de reprogramación, los ratones tratados con ABX perdieron significativamente menos peso que los ratones con niveles normales de reprogramación». Los datos sugieren que el microbioma es un factor importante para el éxito En vivo Reprogramación de tejidos.

Para entender por qué, los investigadores realizaron análisis funcionales de los cambios microbianos que ocurrieron durante este proceso. Aplicando secuenciación metagenómica a muestras de heces de ratones que expresan OSKM y ratones de control es encontrado «La pérdida más profunda de diversidad ocurre en ratones reprogramados».

Microbios que producen vitamina B.₁₂ Se agotó en ratones reprogramados, lo que afectó negativamente a los cambios epigenéticos que son esenciales para la reprogramación celular. Suplementos de vitamina B₁₂ Este defecto se corrige, lo que da como resultado una mayor fidelidad de la función genética y una mayor eficiencia general de reprogramación. Él dice Dra. Marta Kovacevainvestigador postdoctoral en el IRB y primer autor del estudio.

Investigando el papel de la vitamina B₁₂ En reparación de tejidos

Serrano y sus colegas plantearon la hipótesis de que administrar vitamina B₁₂ Mientras repara lesiones, puede ayudar a mejorar la resiliencia celular. Utilizaron un modelo animal de colitis ulcerosa aguda para explorar esto y le administraron vitamina B₁₂ y factores de transcripción OSKM en experimentos separados. «En este modelo, la reparación exitosa se produce mediante la reprogramación natural de las células epiteliales a un estado más parecido al de un embrión». Describir. “Es sorprendente que tanto OSKM como B₁₂ Resultó en una mejora significativa en la recuperación del tejido el día 14, según lo evaluado mediante análisis histológico ciego, longitud del colon e integridad de la mucosa.

«Nuestra investigación revela el papel fundamental de la vitamina B12 en la reprogramación celular y la reparación de tejidos. Estos hallazgos son un buen augurio para la medicina regenerativa, con el potencial de beneficiar a los pacientes a través de una mejor nutrición». Él dice Serrano.

Los datos de RNA-seq de muestras de pacientes pediátricos con colitis ulcerosa revelaron características similares de reprogramación celular, lo que sugiere un posible mecanismo conservado entre animales y humanos. «Esperamos que se mantengan procesos similares mediados por plasticidad en diferentes tejidos adultos con capacidad regenerativa limitada, y que la vitamina B₁₂ También puede mejorar la reparación en estos diversos entornos. El explica.

«En general, nuestros resultados mejoran nuestra comprensión molecular actual de la reprogramación in vivo e in vitro y resaltan el potencial de la administración de B de forma segura.₁₂ Para la mejora terapéutica de la plasticidad celular para la medicina regenerativa y la lesión y reparación de órganos. Concluimos.

referencia: Kovaceva M, Meléndez E, Chondronacio D, et al. La vitamina B12 es un factor limitante para la plasticidad celular y la reparación de tejidos. Nat está cansado. 2023. doi: 10,1038/s42255-023-00916-6

Este artículo es una paráfrasis de presione soltar emitido antes IRB Barcelona. El material ha sido editado en cuanto a extensión y contenido.