Los iPSC de un hibernador proporcionan una plataforma para estudiar la adaptación al frío y sus posibles aplicaciones...

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Hibernación de los mamíferos
• La Medicina Regenerativa

Sus antecedentes:

• Los mamíferos en hibernación muestran una notable resistencia al frío extremo (hipotermia), preservando la integridad celular sin lesiones.
• Los mecanismos subyacentes de esta tolerancia al frío, particularmente la estabilidad del citoesqueleto, no se comprenden completamente.
• Comprender estos mecanismos podría tener aplicaciones médicas significativas, incluido el trasplante de órganos y el tratamiento de la hipotermia.

Objetivo del estudio:

• Investigar las vías celulares responsables de la tolerancia al frío en los mamíferos en hibernación.
• Explorar el potencial de aplicar estas estrategias de adaptación al frío a las especies no hibernantes, incluidos los humanos.
• Evaluar la viabilidad de mejorar la viabilidad de los órganos almacenados en frío para el trasplante.

Principales métodos:

• Generación de la primera línea de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) de un mamífero en hibernación (esquirol terrestre de 13 líneas).
• Análisis comparativo de las respuestas al frío entre las neuronas humanas y las derivadas del iPSC de ardillas terrestres.
• Manipulación de las vías celulares identificadas en las neuronas iPSC humanas y el tejido de la retina de la rata.

Principales resultados:

• Se observaron respuestas diferenciadas en las vías mitocondriales y de control de la calidad de las proteínas entre las neuronas iPSC de humanos y ardillas terrestres en condiciones de frío.
• En las neuronas iPSC humanas, el estrés mitocondrial inducido por el frío, la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la permeabilización de la membrana lisosómica, conducen a daños en los microtúbulos.
• La manipulación de estas vías confirió estabilidad al frío de los microtúbulos a las neuronas iPSC humanas y a la retina de la rata, preservando la función después de la exposición al frío. Los riñones almacenados en frío también mostraron una mejor integridad de los microtúbulos.

Conclusiones:

• Las iPSC de ardillas de tierra proporcionan un modelo valioso para estudiar los mecanismos de adaptación al frío.
• Dirigirse a vías celulares específicas puede mejorar la tolerancia al frío en células y tejidos que no están hibernando.
• Estos hallazgos demuestran una estrategia potencial para mejorar la preservación de los órganos para el trasplante, extendiendo su vida útil.