En este artículo, el Dr. Semino muestra los primeros resultados de su estudio con exosomas “Análisis de la capacidad proliferativa y antisenescente de los Purasomes”, que actualmente continúa desarrollando en el IQS-School of Engineering de la Universidad de Barcelona.
En este estudio, el doctor Semino analiza el proceso de senescencia celular, sus causas y consecuencias, y cómo la disminución de las células senescentes en la población celular podría ser una estrategia para combatir el envejecimiento y mejorar la salud de los tejidos con los exosomas Purasomes NC150+ NUTRI COMPLEX, derivados del calostro bovino.
Introducción
La senescencia replicativa es un fenómeno que le ocurre a las células adultas una vez que han alcanzado el máximo número de divisiones celulares posibles, llamado límite de Hayflick (Dr. Leonard Hayflick, 1960). Este proceso se produce por el acortamiento de los telómeros y factores que puedan generar daño genético (estrés oxidativo y agentes genotóxicos), provocando que las células pierdan sus funciones esenciales y se acumulen en los tejidos, produciendo así una insuficiencia tisular que conlleva el envejecimiento.
Aunque se ha comprobado que eliminar las células senescentes de los tejidos usando compuestos específicos, como agentes senolíticos, favorece el aumento de la proporción de células normales y ayuda a incrementar la función tisular, esta forma de combatir el envejecimiento puede también acelerarlo a largo plazo. En primera instancia el tejido mejorará su función pero a medio y largo plazo se acelerará el envejecimiento. La razón es simple: al eliminar las células senescentes con agentes senotóxicos, otras células vecinas no senescentes entrarán en división celular para mantener la masa tisular y el requerimiento funcional, gastando su capacidad proliferativa y generando envejecimiento general de la población celular.
Esta paradoja podría tener una solución. En principio, de activarse mecanismos celulares para mantener el límite de Hayflick bajo, pese al incremento proliferativo por parte de las células no senescentes del tejido, se generaría rejuvenecimiento tisular sin acortar su vida útil. Estos mecanismos epigenéticos generarían una reprogramación celular que causaría, entre otras cosas, una activación transitoria de la telomerasa, que mantendría los telómeros de los cromosomas en su tamaño normal, extendiendo la capacidad regenerativa del tejido.
Metodología
En este estudio, realizado in vitro, se realizó un ensayo de proliferación celular mediante el cultivo de fibroblastos normales de piel humana en condiciones de subconfluencia. Transcurridas 48 horas, se determinó la cantidad de células tratadas con Purasomes con respecto al control sin tratar.
Resultados y conclusiones
El tratamiento con Purasomes (Ex, 25 µg/ml) favorece un poco la proliferación celular con respecto al control (C). No se ha observado efecto citotóxico (muerte celular) en las muestras mencionadas (Fig. 1).
Fig. 1: Efecto de los Purosomes en la proliferación de fibroblastos normales de piel humana. A, Medición de la diferencia de número de células a 48h mediante el método de MTT (OD a 570 nm). B, Test de Tukey para comparar la significancia entre muestras control (C) y tratado con Purasomes (Ex).
En primer lugar, el efecto pro-proliferativo es esperable, ya que Purasomes NC150+ Nutri Complex contiene muchos factores de crecimiento que promueven esta actividad celular.
Además, en este estudio también se analizó la senescencia celular usando fibroblastos normales de piel humana que presentaban una elevada cantidad de células senescentes (>45 %) provenientes de un donante adulto (hombre de 40 años).
Cuando las células se vuelven senescentes expresan una enzima denominada β-Galactosidasa, asociada a la senescencia (SA-β-Gal). Dicha enzima es muy fácil de determinar realizando una tinción con un colorante llamado X-Gal (torna azul cuando es degradado por la SA-β-Gal).
Tras realizar este procedimiento, la Figura 2 muestra cómo las células senescentes se pueden distinguir fácilmente de las no senescentes, permitiendo contar ambos tipos de células y obtener valores cuantitativos.
Fig. 2: Tinción de SA-β-Gal a fibroblastos humanos de piel humana. El color azul es característico de la tinción asociada a la SA-β-Gal expresada en células senescentes. Este cultivo en particular presenta una elevada cantidad de células senescentes.
La senescencia inicial de los fibroblastos era >45 % y se observa claramente en la Figura 3A que, medida que el tratamiento se prolonga en el tiempo, el porcentaje de células senescentes tratadas con Purasomes disminuye significativamente con respecto al control sin tratar (figs. 3A, 3B). Se detectó un porcentaje muy bajo de células muertas (aprox. 2 %), sugiriendo que la disminución en la fracción de células SA-β-Gal positivas (azules) no se debe a un efecto senolítico (citotóxico), sino a algún otro mecanismo, posiblemente de reprogramación celular (Shinya Yamanaka y John Gurdon, Premio Nobel de Medicina y Fisiología 2012).
Se puede observar en la Figura 3 que el tratamiento con Purasomes disminuye significativamente el porcentaje de fibroblastos senescentes iniciales con respecto al control sin tratar (Fig. 3A, B).
Fig. 3: Cuantificación de células senescentes (β-Gal+) en fibroblastos normales de piel humana durante tratamientos secuenciales en presencia de Purasomes y controles.
En conclusión, este estudio sugiere que la disminución en la proporción de las células senescentes en el cultivo a causa del tratamiento prolongado de Purasomes NC+150 Nutri Complex se debe, en parte, al aumento de la proliferación de células no senescentes (si bien no se ha observado un gran aumento en la proliferación) pero, mayoritariamente, a un posible mecanismo de reprogramación celular que causaría que células presenescentes (también azules) reviertan a células no senescentes.
Esta posible reversibilidad podría ser el mecanismo que gobierne el proceso de reprogramación celular, produciendo un rejuvenecimiento del cultivo sin aumentar el límite de Hayflick. De ser así, in vivo (en los pacientes) el efecto observado de rejuvenecimiento tisular podría estar dado por este mecanismo celular. En otras palabras, obtener rejuvenecimiento sin disminuir la vida útil del tejido u órgano.
