Un estudio reciente ha revelado que la glucosa (azúcar en la sangre) juega un papel clave como regulador primario de la diferenciación tisular, un proceso por el cual las células madre se transforman en células especializadas que componen los diversos tejidos del cuerpo.
El estudio fue realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (EE. UU.), y sus resultados fueron publicados en la revista Cell Stem Cell el 21 de marzo. El sitio web EurekAlert también informó sobre ello.
Un descubrimiento fortuito
La glucosa no era el objetivo principal de los investigadores cuando comenzaron a explorar moléculas que estimulan la diferenciación celular. Realizaron experimentos exhaustivos con células madre derivadas de piel humana, que se encontraban en proceso de convertirse en queratinocitos maduros, las células dominantes de la capa más externa de la piel. Mediante técnicas avanzadas, midieron las fluctuaciones en las concentraciones de biomoléculas durante el proceso de diferenciación.
Concluyeron que las moléculas cuya abundancia aumentó significativamente durante la diferenciación podrían desempeñar un papel clave en este proceso.
Los investigadores identificaron 193 moléculas sospechosas. Sorprendentemente, en lugar de observar una disminución en los niveles de glucosa, observaron un marcado aumento a medida que avanzaba la diferenciación.
Este aumento llevó al equipo a reevaluar la importancia de la glucosa. Mediante el uso de análogos de glucosa fluorescentes o radiactivos, los investigadores pudieron visualizar la dinámica de la glucosa dentro de las células durante la diferenciación.
A medida que las células progresaron a lo largo de su camino de especialización, el aumento en la intensidad de la luz observado en las células indicó una creciente actividad de la glucosa, lo que sugiere que la glucosa actúa como una señal clave que promueve la diferenciación.
Las investigaciones sobre otros tipos de células humanas (incluidas las células grasas, las células óseas y algunos glóbulos blancos en desarrollo) han mostrado patrones similares, lo que indica que el papel de la glucosa en la diferenciación tisular parece estar muy extendido.
Mucho más que una fuente de energía
Estos resultados generaron un gran interés. Por lo tanto, los investigadores continuaron investigando el impacto de la variación de los niveles de glucosa en la diferenciación de los queratinocitos en diversas condiciones experimentales. Descubrieron que los organoides de piel humana (tejidos cutáneos reconstruidos en el laboratorio y cultivados en un medio que imita la piel real) no se diferenciaban adecuadamente cuando los niveles de glucosa eran inferiores a los normales.
La solución fue tan simple como inesperada: introducir un análogo de la glucosa inmetabólico. Esta intervención fue suficiente para restaurar la diferenciación, reforzando la idea de que la glucosa desempeña un papel que va más allá de su función energética.
El Dr. Paul Khavari, MD, PhD, jefe del departamento de dermatología de la Universidad de Stanford, afirmó:
« Fue un shock. Estábamos convencidos de que la glucosa era solo una fuente de energía. «Pero estos análogos no metabolizables favorecen la diferenciación tanto como la glucosa convencional».".
Los investigadores ahora esperan comprender mejor el papel de la glucosa en las células sanas y enfermas. Este nuevo conocimiento podría ayudar a tratar las complicaciones relacionadas con la regulación anormal de la glucosa en enfermedades como la diabetes, o incluso en el desarrollo del cáncer, un trastorno a menudo asociado con células indiferenciadas y un crecimiento celular descontrolado.
Este estudio sienta las bases para futuras investigaciones, destacando las múltiples funciones que moléculas simples como la glucosa pueden desempeñar en los procesos celulares. A medida que la comunidad científica reconsidera el papel de la glucosa en la biología celular, se hace cada vez más evidente que también podrían descubrirse funciones insospechadas en otras moléculas pequeñas.
