La proteína clave que evita que los músculos dañados se conviertan en grasa y tejido cicatricial

Un equipo de investigadores de la Universidad de Pennsylvania descubrió que una proteína, previamente considerada como protectora de los extremos de los cromosomas, juega un papel crucial en la reparación de los músculos. La proteína TRF2 se reveló esencial para mantener la funcionalidad de las células madre musculares, las cuales son responsables de regenerar el tejido dañado.

El estudio, publicado en Science Advances, demostró que TRF2 no solo protege el ADN, sino que también ayuda a conservar las instrucciones genéticas que permiten a las células madre musculares regenerar el tejido después de una lesión. La investigadora principal, Foteini Mourkioti, profesora asociada de cirugía ortopédica, comentó: "Durante años, se consideró que TRF2 tenía como función principal proteger los extremos de los cromosomas. Sin embargo, parece ser clave para la regeneración muscular a lo largo de la vida".

Los científicos habían conocido durante mucho tiempo que TRF2 opera principalmente en los telómeros, que son las tapas protectoras del ADN en los extremos de los cromosomas. Normalmente, las células madre musculares permanecen inactivas hasta que se produce una lesión en el tejido, momento en el cual se activan, multiplican, y reparan el área dañada. Los experimentos de laboratorio mostraron que los niveles de TRF2 cambiaron en un patrón cuidadosamente cronometrado a medida que las células madre musculares pasaban por estas diferentes etapas de actividad.

Sin embargo, al eliminar TRF2 de las células madre musculares en ratones de laboratorio, los investigadores observaron que, aunque los músculos parecían normales al principio, la cantidad de células madre musculares disminuyó con el tiempo. Las células no murieron, como se esperaba, sino que perdieron las características moleculares que les permitían funcionar adecuadamente. Esta pérdida de identidad resultó en la acumulación de grasa y tejido cicatricial en lugar de la regeneración del músculo sano.

La investigación también se centró en un modelo de ratón de distrofia muscular de Duchenne, donde la ausencia de TRF2 aceleró la progresión de la enfermedad. La degeneración muscular se volvió más severa y los ratones vivieron menos tiempo. Al investigar más a fondo, se descubrió que TRF2 no solo actúa en los extremos de los cromosomas, sino que también se une a regiones reguladoras en todo el genoma que controlan genes necesarios para preservar la identidad de las células madre musculares.

Estos hallazgos sugieren un mecanismo biológico que permite a las células madre musculares mantener sus habilidades regenerativas. Además, podría ayudar a resolver el enigma de por qué el tejido muscular tiene una notable capacidad de regeneración, mientras que los cánceres que se originan en el tejido muscular son relativamente poco comunes. La investigación fue apoyada por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.