tEl picante Criswell no siempre quiso ser científico. Su interés inicial fue la música, específicamente la flauta. Después de graduarse de la Universidad Xavier Sin embargo, con su Licenciatura en Música se dio cuenta de que no quería pasar el resto de su vida enseñando música. Entonces, volvió a la escuela para obtener un título en biología, con la intención de estudiar medicina veterinaria. Sin embargo, durante su segundo año tuvo la oportunidad de trabajar en un laboratorio, lo que finalmente tocó una fibra sensible. . “Tan pronto como me involucré en el trabajo de laboratorio, pensé: ‘Esto es todo’. Aquí es donde pertenezco’”, dijo.
Hoy, Criswell es bióloga celular en la Universidad Wake Forest, donde estudia los procesos que regulan la regeneración del músculo esquelético. Con la edad, la capacidad del músculo esquelético para regenerarse disminuye, lo que provoca que la masa y la función muscular disminuyan.1 En las mujeres mayores, los cambios en la señalización hormonal pueden desempeñar un papel en la regeneración muscular deteriorada.2,3 Criswell espera que su investigación sobre la influencia de edad y sexo sobre la regeneración muscular informarán nuevas terapias para ayudar a los adultos mayores a mantener la movilidad, la fuerza y la independencia.
Tracy Criswell estudia cómo la edad y el sexo afectan la regeneración muscular.
Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa.
¿Cómo empezó a estudiar la regeneración del músculo esquelético?
No fue intencional, pero siento que siempre termino donde se supone que debo estar. En la escuela de posgrado, estudié la biología del cáncer y los efectos de la radiación en el cáncer. Durante mi beca postdoctoral, estudié las vías de señalización celular implicadas en el cáncer. En ese momento, tenía tres hijos pequeños y decidí que quería vivir cerca de mis padres. Entonces, envié mi CV a varias instituciones de Carolina del Norte y alguien del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa (WFIRM) se puso en contacto conmigo. Necesitaban un investigador para trabajar en un proyecto de músculo esquelético.
La verdad es que no sabía nada sobre el músculo esquelético cuando comencé. Afortunadamente, los profesores de WFIRM con experiencia en biología y fisiología del músculo esquelético me acogieron bajo sus alas. Me di cuenta que El músculo esquelético es realmente fascinante. Interviene no sólo en el movimiento, sino también en el mantenimiento de la temperatura corporal y el metabolismo de la glucosa.
¿Qué te llevó a estudiar la regeneración muscular en el contexto del envejecimiento?
Una vez más, el aspecto del envejecimiento de mi investigación surgió por casualidad. Empecé trabajando en modelos de síndrome compartimental, que ocurre cuando alguien se lesiona un músculo y el tejido intenta hincharse. Sin embargo, el músculo está unido por membranas, casi como una envoltura retráctil, por lo que la hinchazón no puede ir a ninguna parte y los vasos sanguíneos terminan cortados.
Por ahora, un procedimiento de fasciotomía en el que un médico corta entre los haces de músculos para aliviar la presión es el único tratamiento para el síndrome compartimental. La fasciotomía tiene sus propias consecuencias ya que se corta el músculo, pero preserva la extremidad. Queríamos desarrollar un modelo animal pequeño de síndrome compartimental para probar otras terapias.
Descubrimos que cuando inducimos la lesión del síndrome compartimental en ratas jóvenes, sanaron muy rápido y no hubo tiempo para probar la terapia. Eso nos llevó a estudiar ratas mayores. Las ratas mayores, al igual que las personas mayores, se curan más lentamente.
Todos nuestros cuerpos han desarrollado músculos antes; todos venimos de una sola célula.
– Tracy Criswell, Universidad Wake Forest
¿Porqué es eso?
El músculo esquelético tiene su propia población de células madre, conocidas como células satélite, que se activan después de una lesión. Se diferencian en células musculares para reemplazar el músculo dañado, pero también se reponen. Esto es importante para que no se agote el conjunto de células madre. Sin embargo, cuando envejecemos, no reponemos también la reserva de células madre.
Las células madre son un aspecto importante de la regeneración, pero no son lo único que importa. Si ponemos células madre jóvenes en animales jóvenes, los animales se curan muy bien. Si introducimos células madre de animales jóvenes en animales más viejos, no funcionan tan bien. El entorno juega un papel importante en la eficacia de la terapia. Puedo colocar células madre sanas y en crecimiento en un músculo, pero si ese músculo está poco vascularizado, es graso o no es saludable, no funcionará tan bien como si coloco esas células madre en un músculo joven y sano.
Lo que eso significa para la medicina regenerativa es que debemos considerar al paciente como un todo.. Para la terapia con células madre, queremos utilizar las mejores células que podamos encontrar, pero el entorno del tejido donde colocamos esas células también debe estar preparado para aceptarlas. No podemos esperar que las células crezcan bien en un área inhóspita, como un tejido inflamado o fibrótico.
¿Qué tipo de terapias podrían mejorar la regeneración muscular durante el envejecimiento?
Todavía estamos bastante lejos de utilizar la terapia con células madre para curar el músculo esquelético. Hay varios problemas con este tipo de terapia que aún no se han resuelto. Primero, necesitamos una gran cantidad de células. El autotrasplante de células (tomar las propias células del paciente y volver a colocarlas en el mismo paciente) es el escenario ideal porque el cuerpo no rechaza esas células. Sin embargo, es posible que las células madre del paciente no estén lo suficientemente sanas o que el paciente no tenga suficientes células madre.
La otra opción es trasplantar células madre de una persona a otra. En este caso, el paciente debe estar tomando medicamentos inmunosupresores por el resto de su vida para evitar el rechazo. Sin embargo, tenemos un sistema inmunológico por una razón y estos medicamentos pueden aumentar el riesgo de infecciones y ciertos cánceres.
Para evitar estos problemas, creo que un mejor enfoque es descubrir cómo hacer que el cuerpo se recupere por sí solo. Todos nuestros cuerpos han desarrollado músculos antes; todos venimos de una sola célula. Tenemos la programación para fabricar todos nuestros pañuelos, pero está apagada la mayor parte del tiempo. Comprender cómo funcionan esos procesos podría ayudarnos a aprender cómo reactivar selectivamente el proceso de desarrollo. Por ejemplo, si un paciente tiene un hueco en un músculo pero tiene al menos algunas células satélite, podríamos llenar el hueco con un gel que contenga factores de crecimiento para atraer las células madre musculares para llenar el hueco. También podríamos agregar otros factores de crecimiento al gel para atraer vasos sanguíneos y nervios.
¿Qué te interesa estudiar a continuación?
A medida que crecí, me interesé cada vez más en estudiar el envejecimiento de las mujeres. ¡Es personal ahora! El estrógeno que regula nuestros ciclos reproductivos también mantiene varios otros sistemas en nuestro cuerpo, incluido nuestro músculo esquelético.s. Durante la menopausia, cuando los ovarios dejan de producir estrógeno, las mujeres se vuelven más susceptibles a la sarcopenia o pérdida de músculo esquelético debido a la edad.
Si bien la terapia de reemplazo hormonal puede aumentar los niveles de estrógeno, el problema es que no imita la regulación cíclica natural de las hormonas que ocurre antes de la menopausia. Estoy interesado en explorar si podríamos diseñar tejido endocrino para restaurar el ciclo natural de regulación hormonal del cuerpo, lo que podría ayudar a preservar la masa muscular y la función a medida que las mujeres envejecen.
No quiero vivir hasta los 150 años; No es por eso que me interesa la investigación sobre el envejecimiento. Sin embargo, a medida que crezca, quiero poder caminar por la calle y vestirme solo. La calidad de vida es lo que realmente importa a medida que envejecemos.
Esta entrevista ha sido condensada y editada para mayor claridad.
Referencias
- Yamakawa H, et al. Envejecimiento de las células madre en la regeneración y la enfermedad del músculo esquelético. Int J Mol Ciencia. 2020;21(5):1830.2.
- Buckinx F, Aubertin-Leheudre M. Sarcopenia en mujeres menopáusicas: perspectivas actuales. Int J Salud De La Mujer. 2022;14:805-819.
- Collins BC, et al. El estrógeno regula el compartimento de las células satélite en las mujeres. Representante celular. 2019;28(2):368-381.e6.
Este historia fue publicado originalmente en Noticias sobre descubrimiento de fármacosla revista líder de noticias para científicos del sector farmacéutico y biotecnológico.