Varios cientos de tipos diferentes de células del cuerpo humano adulto se forman durante el desarrollo embrionario, a partir de unas pocas células madre idénticas. El potencial de diferenciación de las células se restringe progresivamente en el curso de este proceso, causando cambios en su morfología y funciones.
Un equipo de investigación encabezado por el Prof. Dr. Sebastian Arnold y Jelena Tosic de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo ha logrado descifrar los mecanismos básicos de control molecular mediante los cuales las células madre deciden en qué tipos de células embrionarias se convertirán.
Esto se logra al menos parcialmente mediante el uso selectivo de los genes para cada tipo de célula diferente, a pesar de la presencia de información genética idéntica en cada célula del cuerpo. Los científicos han publicado sus hallazgos en la revista «Nature Cell Biology».
Las células madre indiferenciadas del embrión se desarrollan en células del sistema nervioso, el llamado neuroectodermo, o en células del meso y endodermo, a partir de las cuales, por ejemplo, se desarrollan muchos tipos diferentes de células de los órganos internos o los músculos. . Desde hace más de 25 años se sabe que esta decisión está regulada por moléculas de señalización embrionarias, como las señales TGFβ y Wnt. Hasta ahora, sin embargo, no ha quedado claro exactamente cómo estas señales controlan esta primera decisión de diferenciación celular. El estudio, llevado a cabo en el contexto de la tesis doctoral de Tosic, muestra que las señales embrionarias de TGFβ y Wnt son transmitidas por factores de transcripción reguladores de genes de la familia del factor T-box, a saber, Eomes y Brachyury. Estos factores son responsables de «activar» los programas de genes de diferenciación para todas las células meso y endodermo. Al mismo tiempo, estos factores T-box también actúan como represores genéticos, evitando la formación de tejido neural al suprimir los programas genéticos correspondientes. Esto implica cambios en la estructura pero no en el contenido de la información genética en el núcleo celular.
«Los resultados del estudio representan un paso crucial hacia la comprensión de los mecanismos básicos de cómo las células desarrollan su identidad futura durante el desarrollo», dice Arnold. También permiten más estudios sobre cómo la identidad celular se codifica permanentemente en una célula.
