Tu hígado tiene poco menos de tres años.

El hígado es un órgano esencial que se encarga de eliminar las toxinas de nuestro organismo. Debido a que trata constantemente con sustancias tóxicas, es probable que sufra lesiones con regularidad. Para superar esto, el hígado tiene una capacidad única entre los órganos para regenerarse después del daño. Debido a que gran parte de la capacidad del cuerpo para curarse y regenerarse disminuye a medida que envejecemos, los científicos se preguntaban si la capacidad de renovación del hígado también disminuye con la edad.

En términos de investigaciones anteriores, la naturaleza de la renovación del hígado en humanos siguió siendo un misterio, mientras que los modelos animales proporcionaron respuestas contradictorias. «Algunos estudios apuntaron a la posibilidad de que las células hepáticas tengan una vida prolongada, mientras que otros mostraron una renovación constante. Para nosotros estaba claro que si queremos saber qué sucede en los humanos, debemos encontrar una manera de evaluar directamente la edad de los humanos. células hepáticas», dice el Dr. Olaf Bergmann, líder del grupo de investigación en el Centro de Terapias Regenerativas de Dresden (CRTD) en TU Dresden.

El hígado humano sigue siendo un órgano joven.

El equipo interdisciplinario de biólogos, físicos, matemáticos y clínicos dirigido por el Dr. Bergmann analizó los hígados de varias personas que murieron entre los 20 y los 84 años. Sorprendentemente, el equipo mostró que las células hepáticas de todos los sujetos tenían más o menos la misma edad.

«No importa si tiene 20 u 84 años, su hígado se mantiene en promedio por debajo de los tres años», explica el Dr. Bergmann. Los resultados muestran que el ajuste de la masa hepática a las necesidades del cuerpo está estrictamente regulado a través del reemplazo constante de células hepáticas y que este proceso se mantiene incluso en personas mayores. Este reemplazo 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 las 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 tener cuatro, ocho o incluso más juegos de cromosomas», explica el Dr. Bergmann.

«Cuando comparamos las células típicas del hígado 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 por una década», dice el Dr. .Bergmann. “Como esta fracción aumenta gradualmente con la edad, esto podría ser un mecanismo protector que nos protege de acumular mutaciones dañinas. Necesitamos averiguar si existen mecanismos similares en la enfermedad hepática crónica, que en algunos casos puede convertirse en cáncer”.

Lecciones de la lluvia radiactiva

Determinar la edad biológica de las células humanas es un gran desafío técnico, ya que los métodos comúnmente utilizados en modelos animales no se pueden aplicar a los humanos.

El grupo del Dr. Bergmann se especializa en la datación retrospectiva del nacimiento por radiocarbono y utiliza la técnica para evaluar la edad biológica de los tejidos humanos. El carbono es un elemento químico que es omnipresente y forma la columna vertebral de la vida en la Tierra. El radiocarbono es uno de una variedad de tipos de carbono. Aparece naturalmente en la atmósfera. Las plantas lo incorporan a través de la fotosíntesis, de la misma manera que el carbono típico, y lo transmiten a los animales y 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 descomposición del radiocarbono durante muchos años para evaluar la edad de los especímenes, siendo un ejemplo la datación del sudario de Turín», dice el Dr. Bergmann. «La descomposición radiactiva del radiocarbono es muy lenta. Proporciona suficiente resolución para los arqueólogos, pero no es útil para determinar la edad de las células humanas. Sin embargo, aún podemos aprovechar el radiocarbono en nuestra investigación».

Las pruebas nucleares en 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 formadas en este período tienen mayores cantidades de radiocarbono en su ADN.

Tras la prohibición oficial de las pruebas nucleares en superficie en 1963, las cantidades de radiocarbono atmosférico comenzaron a disminuir, al igual que las cantidades de radiocarbono incorporadas al ADN animal. Los valores de radiocarbono atmosférico y celular se corresponden muy bien.

«Aunque se trata de cantidades insignificantes que no son dañinas, podemos detectarlas y medirlas en muestras de tejido. Al comparar los valores con los niveles de radiocarbono atmosférico, podemos establecer retrospectivamente la edad de las células», explica el Dr. Bergmann.

Información incomparable directamente de 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 utilizó previamente su experiencia en la datación retrospectiva del nacimiento por radiocarbono para demostrar que la formación de nuevas células cerebrales y cardíacas no se limita al tiempo prenatal, sino que continúa durante toda la vida. Actualmente, el grupo está investigando si aún se pueden generar nuevas células del músculo cardíaco humano en personas con enfermedades cardíacas crónicas.

«Nuestra investigación muestra que estudiar la renovación celular directamente en humanos es técnicamente muy desafiante, pero puede proporcionar conocimientos sin precedentes sobre los mecanismos celulares y moleculares subyacentes de la regeneración de órganos humanos», concluye el Dr. Bergmann.

La investigación fue publicada en Sistemas celulares.