Las células madre envejecidas reprograman sus funciones rítmicas diarias para adaptarse al estrés

Área de la Ciencia:

• Gerontología
• Biología de las células madre
• Cronología

Sus antecedentes:

• Las células madre adultas exhiben funciones rítmicas diarias cruciales para la homeostasis.
• Se presume que estos ritmos se vuelven arritmáticos con el envejecimiento.
• El envejecimiento está asociado con la alteración de la función de las células madre y la capacidad de reparación de los tejidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la función del reloj circadiano y los patrones de transcripción en células madre envejecidas.
• Para determinar si el envejecimiento conduce a una arritmia o una reprogramación de los ritmos circadianos en las células madre.
• Explorar el impacto de la dieta y la restricción calórica en los cambios circadianos relacionados con la edad en las células madre.

Principales métodos:

• Análisis de los ritmos circadianos del comportamiento en ratones envejecidos.
• Evaluación del mecanismo circadiano central en células madre epidérmicas y musculares de ratones envejecidos.
• Perfiles transcriptómicos de células madre envejecidas para identificar cambios en los genes oscilantes.
• Manipulación genética de los componentes del reloj circadiano.
• Intervenciones dietéticas, incluida la dieta alta en grasas y la restricción calórica en ratones jóvenes y ancianos.

Principales resultados:

• Los ratones envejecidos mantienen ritmos circadianos de comportamiento.
• Las células madre en ratones envejecidos conservan una maquinaria circadiana central funcional.
• El transcriptoma oscilante en las células madre envejecidas se reprograma, pasando de la homeostasis a los genes de respuesta al estrés (por ejemplo, daño al ADN, autofagia).
• La eliminación del componente del reloj circadiano no imitaba esta reprogramación asociada a la edad.
• La restricción calórica, pero no una dieta alta en grasas, impidió la reprogramación del transcriptoma en las células madre envejecidas.

Conclusiones:

• Los ritmos circadianos de las células madre se reprograman, no se pierden, durante el envejecimiento.
• Este recableado cambia la expresión génica diurna hacia la adaptación al estrés.
• Las señales metabólicas y los rasgos relacionados con la edad influyen en las funciones diurnas de las células madre.
• La restricción calórica puede mitigar la desregulación circadiana asociada a la edad en las células madre.