¿Pueden las células cambiar su destino?

Posiblemente alguna vez pensaste en cómo sería tu vida sí fueras del sexo opuesto o alguna otra persona, las cosas que harías siendo alguien diferente. En realidad, un cambio de personalidad como ese se ha observado en células humanas, aunque no con propósito de experimentar como nosotros, por supuesto, sino con uno de supervivencia, de mantener a nuestros órganos funcionando correctamente.

Todas nuestras células tienen un origen común: el cigoto, que es el óvulo fecundado por un espermatozoide, de donde fuimos concebidos. El cigoto, se dividirá formando nuevas células hijas que darán paso a otras células hijas y así consecutivamente formando al embrión y eventualmente a nuestros órganos. Cuando nacemos y vamos creciendo, los órganos lo hacen también por división celular. Además, existen reservorios de células versátiles que se dedican a dividirse para aportar más células a los órganos para la regeneración y reparación de tejidos, llamadas células troncales, o células madre. Las células troncales, además de dividirse para dar paso a sus células hijas, se autorrenuevan, para mantener así a la célula original o 'madre'. Esto permite que continúe su función de aportar células nuevas a los órganos.

Así como nosotros, las células nacen, crecen, se desarrollan y en el proceso adquieren una identidad, una que llevarán hasta el día de su muerte. Aunque caprichosas como algunos humanos, pueden cambiar dicha identidad mediante un proceso llamado transdiferenciación celular, en donde alteran la expresión de sus genes y comportamiento. La transdiferenciación fue descrita por primera vez en el siglo XIX, cuando científicos observaron que después de remover el cristalino del ojo de un anfibio, el tritón, el iris de este se transformaba en un nuevo cristalino.

Este proceso se investigó en los siguientes años. Se observó que en un tejido conformado principalmente, por ejemplo, de células A y B, una célula A al detectar la ausencia de un tipo celular B, la célula A revierte su identidad, volviendo a un estado de célula troncal y luego adquiere la identidad de B (Figura 1). Esto con la finalidad de restaurar células perdidas y continuar con el correcto funcionamiento del organismo. Los factores que inducen la transdiferenciación son desconocidos aún, sin embargo, algunos investigadores plantean que pueden ser inducidos por cambios en la expresión de genes. Por ejemplo, la maquinaria de expresión de genes de la célula A se apagan para expresar genes de la célula B.

Estos cambios se han observado en células del intestino, hígado y corazón bajo condiciones experimentales. Actualmente se ha propuesto utilizar la transdiferenciación celular como terapia de distintas enfermedades. Esto ya sea administrando compuestos para inducir la generación de nuevas células funcionales en el órgano dañado o bien induciendo la transdiferenciación en laboratorios y trasplantando esas células en los pacientes. Entre las enfermedades  estudiadas encontramos la diabetes tipo 1, pérdida de audición, enfermedad de Parkinson, enfermedad crónica renal y para casos donde se requiera trasplantar células de corazón y pulmón.

Quizás ya hayas pasado por un cambio de identidad, aunque no de la manera que esperabas, sino a nivel de tus células.

Figura 1. Transdiferenciación celular

Durante la diferenciación celular (1), la célula troncal se divide para generar células del tipo A y B necesarias para el funcionamiento del órgano. Cuando una célula B sufre un daño celular (2) o no está presente en el órgano, la célula A induce su transdiferenciación (3) para ser una célula troncal y luego adquirir la identidad de B.

Referencias:

Merrell, A. J., & Stanger, B. Z. (2016). Adult cell plasticity in vivo: de-differentiation and transdifferentiation are back in style. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 17(7), 413–425. https://doi.org/10.1038/nrm.2016.24