Descubren interruptor de apagado y encendido de envejecimiento en células
Podría ser la clave para un “envejecimiento saludable”.
Representación tridimensional de la estructura molecular del telómero. (crédito: Wikimedia Commons)
Científicos del Instituto Salk han descubierto un ‘interruptor’ de apagado y encendido en las células que indica a las células saludables que continúen subdividiéndose y generando, por ejemplo, nuevo tejido pulmonar o del hígado –incluso en edades avanzadas– lo que podría ser la clave para un envejecimiento saludable.
En nuestro cuerpo, células nuevas recientemente divididas de manera constante rejuvenecen los pulmones, piel, hígado, entre otros órganos. Sin embargo, la mayoría de células humanas son incapaces de continuar esa división de manera permanente –en cada división cada telómero (cronómetro natural celular en el extremo de cada cromosona) se hace más corto.
Cuando este cronómetro se hace demasiado pequeño, las células son incapaces de subdividirse, ocasionando la degeneración de los órganos y tejidos, tal y como sucede al envejecer.
Sin embargo, hay una forma de darle la vuelta a este conteo hacia atrás: algunas células producen una enzima conocida como telómerasa, que reconstruye los telómeros y permite a las células subdividirse de manera indefinida.
Cambiando el interruptor de la telómerasa
Sin embargo, en un estudio publicado el 19 de septiembre en la revista Genes and Development, científicos del Instituto Slak descubrieron que la telómerasa, incluso cuando está presente, puede apagarse.
“Estudios previos sugerían que una vez ensamblada la telómerasa está disponible cada vez que se requiera”, dijo Vicki Lundblad, del Instituto Salk. “Nos encontramos con la sorpresa de descubrir que la telómerasa tiene en esencia lo que conocemos como un interruptor, a través del cual puede desensamblarse”.
El comprender la manera en que este apagado puede ser manipulado para hacer más lento el proceso de acortamiento de los telómeros podría conducir a tratamientos de enfermedades propias de la vejez (por ejemplo, regenerar órganos vitales en la tercera edad).
Lundblad conjuntamente con Timothy Tucey realizaron su investigación en la levadura Saccharomyces cerevisiae, la misma utilizada para hacer vino y pan. Previamente, el equipo de trabajo de Lundblad utilizó este mismo tipo de organismo unicelular para dar a conocer numerosas características de la telómerasa y abrir así el camino para descubrimientos similares en el campo de las células humanas.
“Queríamos estudiar cada componente del complejo de la telómerasa, pero resultó ser una tarea mucho más complicada de lo esperado”, dijo Tucey. A partir de allí, desarrolló una estrategia que le permitiera observar cada componente en el proceso de crecimiento y división celular a una resolución muy alta que lo condujo a descubrimientos inesperados sobre cómo y cuándo se da el proceso de la telómerasa.
La telómerasa forma un “desmantelamiento” complejo
Cada vez que una célula se divide, su genoma completo debe ser duplicado. A medida que el proceso de duplicación se realiza, Tucey descubrió que la telómerasa se convierte en un complejo de “preensamble”, con una subunidad molecular crítica faltante. Sin embargo, cuando el genoma ha sido totalmente duuplicado, esta subunidad faltante se une para formar un complejo de telómerasa completo y completamente activo, momento en el cual la telómerasa puede recomponer las puntas erosionadas de las cromosomas y asegurar así una división celular robusta.
Sorprendentemente, Tucey y Lundblad demostraron que inmediatamente después que el complejo de telómerasa está ensamblada, rápidamente se desensambla para formar un complejo de “desensanble” inactivo –es decir, colocando el interruptor en apagado. Los científicos especulan que esta ruta de desensamble proporciona los medios para mantener los niveles de telómerasa excepcionalmente bajos dentro de la célula.
Aunque telómeros erosionados en células normales pueden contribuir al proceso de envejecimiento, las células cancerígenas, en contraste, depende de niveles elevados de telómerasa para asegurarse un crecimiento no regulado. El interruptor de “apagado” descubierto por Tucey y Lundblad podría ayudar a conservar los niveles de actividad de la telómerasa debajo de este punto crítico.
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