Su hígado tiene poco menos de tres años
Los resultados demuestran que el envejecimiento no influye en la renovación del hígado
El hígado tiene una capacidad única para regenerarse después de sufrir daños. Sin embargo, se desconocía si esta capacidad disminuye a medida que envejecemos. Científicos internacionales dirigidos por el Dr. Olaf Bergmann del Centro de Terapias Regenerativas de Dresde (CRTD) de la Universidad Técnica de Dresde utilizaron una técnica conocida como datación retrospectiva por radiocarbono para determinar la edad del hígado humano. Demostraron que, independientemente de la edad de la persona, el hígado siempre tiene una media de menos de tres años. Los resultados demuestran que el envejecimiento no influye en la renovación del hígado, por lo que el hígado es un órgano que reemplaza sus células por igual en personas jóvenes y mayores. El estudio interdisciplinar se ha publicado en la revista Cell Systems.
El hígado humano está compuesto por células con diferentes cantidades de ADN. La mayoría de las células tienen sólo dos copias de ADN, como la célula indicada con una flecha blanca. Algunas células acumulan más conjuntos de ADN, como las indicadas con flechas amarillas. Estos distintos tipos de células se renuevan de forma diferente.
© Paula Heinke
El hígado es un órgano esencial que se encarga de eliminar las toxinas de nuestro cuerpo. Dado que se ocupa constantemente de las sustancias tóxicas, es probable que se lesione con regularidad. Para superarlo, el hígado tiene una capacidad única entre los órganos para regenerarse después de un daño. Dado que gran parte de la capacidad del cuerpo para curarse y regenerarse disminuye a medida que envejecemos, los científicos se preguntaron si la capacidad de renovación del hígado también disminuye con la edad.
La naturaleza de la renovación del hígado en los humanos también seguía siendo un misterio. Los modelos animales ofrecían respuestas contradictorias. "Algunos estudios apuntaban a la posibilidad de que las células hepáticas fueran longevas, mientras que otros mostraban un recambio constante. Teníamos claro que si queríamos saber lo que ocurre en los seres humanos, debíamos encontrar una forma de evaluar directamente la edad de las células hepáticas humanas", afirma el Dr. Olaf Bergmann, jefe del grupo de investigación del Centro de Terapias Regenerativas de Dresde (CRTD) de la Universidad Técnica de Dresde.
El hígado humano sigue siendo un órgano joven
El equipo interdisciplinar de biólogos, físicos, matemáticos y clínicos dirigido por el Dr. Bergmann analizó los hígados de múltiples individuos que murieron a edades comprendidas entre los 20 y los 84 años. Sorprendentemente, el equipo demostró que las células hepáticas de todos los sujetos tenían más o menos la misma edad.
"No importa si tienes 20 u 84 años, tu hígado se mantiene de media con algo menos de tres años", explica el Dr. Bergmann. Los resultados demuestran que la adaptación de la masa hepática a las necesidades del organismo está estrechamente regulada mediante la sustitución constante de las células hepáticas y que este proceso se mantiene incluso en las personas mayores. Este recambio continuo de células hepáticas es importante para varios aspectos de la regeneración del hígado y la formación de cáncer.
Las células hepáticas con más ADN se renuevan menos
Sin embargo, no todas las células de nuestro hígado son tan jóvenes. Una fracción de células puede vivir hasta 10 años antes de renovarse. Esta subpoblación de células hepáticas lleva más ADN que las células típicas. "La mayoría de nuestras células tienen dos juegos de cromosomas, pero algunas células acumulan más ADN a medida que envejecen. Al final, estas células pueden llevar cuatro, ocho o incluso más juegos de cromosomas", explica el Dr. Bergmann.
"Cuando comparamos las células hepáticas típicas con las células más ricas en ADN, encontramos diferencias fundamentales en su renovación. Las células típicas se renuevan aproximadamente una vez al año, mientras que las células más ricas en ADN pueden residir en el hígado hasta una década", dice el Dr. Bergmann. "Como esta fracción aumenta gradualmente con la edad, podría tratarse de un mecanismo de protección que nos protege de la acumulación de mutaciones perjudiciales. Tenemos que averiguar si existen mecanismos similares en la enfermedad hepática crónica, que en algunos casos puede convertirse en cáncer."
Lecciones de la catástrofe nuclear
Determinar la edad biológica de las células humanas es un enorme desafío técnico, ya que los métodos utilizados habitualmente en modelos animales no pueden aplicarse a los humanos.
El grupo del Dr. Bergmann está especializado en la datación retrospectiva por radiocarbono y utiliza esta técnica para evaluar la edad biológica de los tejidos humanos. El carbono es un elemento químico omnipresente y constituye la columna vertebral de la vida en la Tierra. El radiocarbono es uno de los diversos tipos de carbono. Aparece de forma natural en la atmósfera. Las plantas lo incorporan a través de la fotosíntesis, del mismo modo que el carbono típico, y lo transmiten a los animales y a los seres humanos. El radiocarbono es débilmente radiactivo e inestable. Estas características se aprovechan en arqueología para determinar la edad de muestras antiguas.
"Los arqueólogos han utilizado con éxito la desintegración del radiocarbono durante muchos años para evaluar la edad de los especímenes, un ejemplo es la datación del sudario de Turín", dice el Dr. Bergmann. "La descomposición radiactiva del radiocarbono es muy lenta. Ofrece suficiente resolución para los arqueólogos, pero no es útil para determinar la edad de las células humanas. No obstante, podemos aprovechar el radiocarbono en nuestras investigaciones".
Las pruebas nucleares en la superficie realizadas en la década de 1950 introdujeron cantidades masivas de radiocarbono en la atmósfera, en las plantas y en los animales. Como resultado, las células que se formaron en este periodo tienen mayores cantidades de radiocarbono en su ADN.
Tras la prohibición oficial de las pruebas nucleares en la superficie en 1963, las cantidades de radiocarbono atmosférico empezaron a descender y también lo hicieron las cantidades de radiocarbono incorporadas al ADN animal. Los valores de radiocarbono atmosférico y celular se corresponden muy bien entre sí.
"Aunque se trata de cantidades insignificantes que no son perjudiciales, podemos detectarlas y medirlas en muestras de tejido. Comparando los valores con los niveles de radiocarbono atmosférico, podemos establecer retrospectivamente la edad de las células", explica el Dr. Bergmann.
Información sin precedentes directamente desde la fuente
El grupo de Bergmann también explora los mecanismos que impulsan la regeneración de otros tejidos considerados estáticos, como el cerebro o el corazón. El equipo ya ha utilizado su experiencia en la datación retrospectiva por radiocarbono de los nacimientos para demostrar que la formación de nuevas células cerebrales y cardíacas no se limita al periodo prenatal, sino que continúa durante toda la vida. Actualmente, el grupo está investigando si se pueden seguir generando nuevas células del músculo cardíaco humano en personas con enfermedades cardíacas crónicas.
"Nuestra investigación demuestra que estudiar la renovación celular directamente en los seres humanos es técnicamente muy difícil, pero puede proporcionar una visión sin precedentes de los mecanismos celulares y moleculares subyacentes de la regeneración de los órganos humanos", concluye el Dr. Bergmann.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Paula Heinke, Fabian Rost, Julian Rode, Palina Trus, Irina Simonova, Enikő Lazar, Joshua Feddema, Thilo Welsch, Kanar Alkass, Mehran Salehpour, Andrea Zimmermann, Daniel Seehofer, Göran Possnert, Georg Damm, Henrik Druid, Lutz Brusch, Olaf Bergmann: Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans. Cell Systems (Mai 2022)
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