El primer atlas hormonal a escala celular revela nuevas conexiones entre órganos, inmunidad y metabolismo

El mapa apunta a nuevas funciones endocrinas en células inmunitarias, vasculares y grasas y describe redes de comunicación entre tejidos que podrían ayudar a anticipar efectos de fármacos como Ozempic. Este recurso se publicará en abierto como una herramienta para estudiar enfermedades endocrinas, obesidad y comunicación entre órganos.

El primer atlas hormonal a escala celular revela nuevas conexiones entre órganos, inmunidad y metabolismo
Tejido adiposo humano. El nuevo atlas celular revela que las células grasas no solo almacenan energía, sino que también podrían actuar como centros activos de señalización hormonal. / BioFoto / Adobe Stock

Las hormonas no solo se producen en las glándulas endocrinas clásicas. También podrían generarse en células inmunitarias, vasos sanguíneos o tejido adiposo. Esa es una de las principales conclusiones del primer ‘atlas celular hormonal’ humano, publicado este jueves en Science por un consorcio internacional liderado por investigadores de la Universidad de Cambridge y el Wellcome Sanger Institute, en Reino Unido.

El trabajo analiza la expresión de 379 genes hormonales y receptores en más de 14 millones de células y núcleos procedentes de 47 tejidos humanos. El resultado es un mapa de cómo las células podrían comunicarse mediante señales hormonales a escala de todo el organismo.

El Hormone Cell Atlas no es solo un catálogo celular, sino un nuevo marco para comprender cómo las hormonas coordinan funciones celulares y cómo esta comunicación puede alterarse en enfermedades endocrinas o metabólicas

Sarah Teichman (Cambridge Stem Cell Institute)

“El Human Cell Atlas describe qué células hay en el cuerpo, dónde están y cuáles podrían ser sus funciones. El Hormone Cell Atlas va un paso más allá: revela cómo estas células se comunican entre sí a través de hormonas”, señala a SINC Sarah Teichmann, codirectora del estudio e investigadora del Cambridge Stem Cell Institute.

Según explica, el recurso permite observar “qué células tienen potencial para enviar señales hormonales y cuáles podrían recibirlas”. “No es solo un catálogo celular, sino un nuevo marco para comprender cómo las hormonas coordinan funciones celulares y cómo esta comunicación puede alterarse en enfermedades endocrinas o metabólicas”, añade.

Analizar la actividad genética célula a célula

Los investigadores se basaron en datos del Human Cell Atlas —cuyos resultados se publicaron en Nature en 2024— y en técnicas de transcriptómica unicelular, que analizan la actividad genética célula a célula, para construir una base de datos con 162 hormonas y sus receptores. A partir de ella, desarrollaron una herramienta computacional denominada ‘hormone2cell’  para identificar qué tipos celulares podrían producir y recibir señales hormonales.

El equipo creó una base de datos de 162 hormonas y sus receptores y desarrolló la herramienta hormone2cell para identificar qué células podrían producir y recibir señales hormonales

El análisis confirmó funciones endocrinas conocidas, pero también detectó posibles circuitos hormonales inesperados en tejidos no clásicos. Uno de los hallazgos más llamativos afecta al sistema inmunitario.

Los autores observaron que células dendríticas plasmacitoides —un tipo raro de célula inmunitaria implicada en la respuesta antiviral— expresaban el gen de la secretina, una hormona tradicionalmente asociada al intestino y a la digestión.

“Encontramos inesperadamente que el gen que codifica la hormona intestinal secretina se expresa en células dendríticas plasmacitoides de múltiples tejidos”, comenta Teichmann. Además, el equipo comprobó que esta señal aumentaba tras infecciones virales, incluida la covid-19, y también en experimentos in vitro.

Por ahora, nuestro atlas proporciona principalmente predicciones basadas en datos transcriptómicos unicelulares, por lo que consideramos estas señales como funciones endocrinas candidatas que necesitan validación adicional in vivo

Sarah Teichman

Aun así, la investigadora subraya que los resultados deben interpretarse con cautela. “Por ahora, nuestro atlas proporciona principalmente predicciones basadas en datos transcriptómicos unicelulares, por lo que consideramos estas señales como funciones endocrinas candidatas que necesitan validación adicional in vivo”, explica.

El estudio plantea la hipótesis de que algunas células inmunitarias podrían liberar hormonas para modular procesos metabólicos o inflamatorios durante infecciones. “Creemos que estos hallazgos abrirán nuevas líneas de investigación sobre funciones endocrinas no clásicas de células inmunitarias y vasculares”, afirma Teichmann.

Otro de los focos del trabajo es el tejido adiposo. El atlas describe con gran detalle distintos subtipos de adipocitos y cómo cambia su actividad hormonal según el tejido, el sexo, la obesidad o el estado de diferenciación celular.

Funciones hormonales inéditas de los adipocitos

“Analizamos las funciones hormonales de las células grasas con un nivel de detalle sin precedentes”, destaca la investigadora. El equipo comparó distintos depósitos grasos y adipocitos de personas con obesidad y con peso saludable para entender “cómo responde normalmente la grasa a las hormonas y cómo se altera este proceso en la obesidad”.

Los autores también utilizaron el atlas para investigar posibles efectos fuera diana de los nuevos fármacos contra la obesidad y la diabetes basados en GLP‑1, como Ozempic y Mounjaro

Los autores también utilizaron el atlas para investigar posibles efectos fuera diana (off target) de los nuevos fármacos contra la obesidad y la diabetes basados en GLP-1, como semaglutida (Ozempic) o tirzepatida (Mounjaro).

El análisis detectó receptores GLP1R y GIPR en células marcapasos cardíacas y cardiomiocitos, lo que sugiere que algunos efectos de estos tratamientos podrían no depender únicamente de la pérdida de peso o del control glucémico.

“Nuestros datos apoyan la idea de que algunos efectos de estos fármacos podrían implicar acciones directas sobre células específicas, como las musculares cardíacas o las células marcapasos del corazón” señala Teichmann.

Nuestros datos apoyan la idea de que algunos efectos de estos fármacos podrían implicar acciones directas sobre células específicas, como las musculares cardíacas o las células marcapasos del corazón

Sarah Teichman

Para la investigadora, el atlas podría servir en el futuro para mejorar el desarrollo y la seguridad de nuevas terapias hormonales. “Puede ayudar a identificar tejidos diana inesperados, priorizar experimentos funcionales y diseñar estudios clínicos que monitoricen las señales de seguridad más relevantes”, concluye.

El Hormone Cell Atlas, estará disponible públicamente para investigadores y clínicos como una herramienta para estudiar enfermedades endocrinas, metabolismo, obesidad o comunicación entre órganos a escala celular.

Referencia:

Lijiang Fei et al. “A Hormone Cell Atlas maps the human endocrine system at cellular resolution”. Science, 2026.

Fuente:
SINC
Derechos: Creative Commons.
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