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BMI1 y los niveles de ROS regulan la diferenciación de las células progenitoras cardíacas

El potencial de regeneración del corazón podría aumentarse manipulando las vías de producción de ROS.


Las especies reactivas del oxígeno (ROS), además de asociarse a distintas patologías, promueven la salida de ciclo de los cardiomiocitos neonatales, limitando la capacidad regenerativa del corazón. Las células madre/progenitoras adultas (CMA), que presentan SCA1 como marcador principal, pueden generar cardiomiocitos, pero están poco caracterizadas. El estudio liderado por Antonio Bernad (CNB-CNIC, Madrid), utilizando aproximaciones genéticas y farmacológicas, demuestra que los niveles de ROS actúan como un regulador crítico de la diferenciación de las CMA cardíacas, actuando a través de BMI1, un componente del complejo Polycomb. BMI1 actúa como un represor epigenético, remodelando la estructura de la cromatina. Promueve la proliferación de las CMA principalmente reprimiendo la ruta de senescencia celular. Las células con elevada expresión de BMI1 están asociadas a una subpoblación de progenitoras Sca1+ con niveles de ROS reducidos. Por otra parte, las células progenitoras Bmi1+ que generan cardiomiocitos en adulto, presentan los mayores niveles de ROS de todas las CMA. Estudios in vivo demuestran que un ambiente oxidativo bajo permite la actividad del represor BMI1, que se une a genes de diferenciación. Un aumento del daño oxidativo recluta BMI1 en zonas alejadas de sus dianas canónicas, desreprimiendo estos genes y favoreciendo funciones antioxidantes y anticlastogénicas. Este mecanismo mediado por ROS no se limita a situaciones patológicas o la normoxia postnatal, sino que tiene un papel principal en el recambio fisiológico de las CMA. Así, los niveles de ROS son un factor clave en el destino de las CMA cardíacas y se propone que la manipulación de las vías relacionadas con ROS podrían aumentar el, hasta ahora, restringido potencial de regeneración del corazón. 

 

Herrero D, Tomé M, Cañón S, Cruz FM, Carmona RM, Fuster E, Roche E, Bernad A. 2018. Redox-dependent BMI1 activity drives in vivo adult cardiac progenitor cell differentiation. Cell Death Differ. doi: 10.1038/s41418-017-0022-2


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