Simplemente tómate un descanso - relájate. Es lo que nos gusta hacer a los humanos. Incluso podríamos decir que está en nuestra naturaleza. Si nos fijamos en la base de nuestra existencia, las células, esta idea se aproxima bastante a la realidad molecular. Las células también se toman un descanso en determinadas circunstancias o . deja de compartir. Esta condición se conoce como senescencia celular.
Coloquialmente, estas células suelen denominarse "muertos vivientes" o "células zombie". Y esto se acerca bastante a la verdad, porque las células nacientes no están ni muertas ni realmente vivas. En dos artículos analizaremos este nuevo descubrimiento científico. En el artículo sobre Senolíticos le mostramos el trasfondo científico y le damos consejos científicos sobre cómo deshacerse de las células senescentes. Este artículo trata más sobre la senescencia y su papel como una de las características moleculares del envejecimiento.
Límite de Hayflick y telómeros: cómo se desarrollan los "no muertos"
Senescencia (del lat. senescere; envejecer) desempeña un papel importante como etapa final de algunos procesos del organismo. En los artículos anteriores sobre inestabilidad genómica y disfunción mitocondrial ya hemos aprendido sobre la senescencia. A una edad temprana, la senescencia parece ser una especie de estado intermedio seguro para las células degeneradas.
La senescencia celular es básicamente una parada estable del ciclo celular. Los primeros descubrimientos en este sentido fueron realizados a principios de la década de 1960 por los científicos Leonard Hayflick y Paul Moorhead. Descubrieron que los fibroblastos humanos (células del tejido conjuntivo) en un cultivo se dividen un máximo de unas 50 veces antes de quedarse repentinamente inmóviles y envejecer.
Lo que hoy es habitual, entonces era innovador. En aquellos tiempos, la opinión predominante en biología celular era que todas las células cultivadas eran inmortales. Hayflick echó por tierra este dogma con sus experimentos y descubrió que sólo las células cancerosas tienen esta característica. El fenómeno del límite superior de división se denomina senescencia replicativa, o como su descubridor: límite de Hayflick.
Actualmente, sabemos que la senescencia observada por Hayflick está causada por acortamiento de los telómeros. Sin embargo, también hay otros estímulos, aparte del desgaste de los telómeros, que pueden desencadenar la senescencia celular.
Cómo medir la senescencia
Además del daño en la región de los telómeros, otros dos puntos en particular contribuyen a la senescencia celular: el daño no telomérico del ADN y el locus INK4/ARF en el ADN. Ambos se producen en relación con el envejecimiento cronológico y son capaces de inducir la senescencia, como se ha demostrado en experimentos. Pero, ¿cómo se demuestra realmente algo así
En primer lugar, es importante darse cuenta de que la senescencia no es directamente medible. No existe ningún parámetro de laboratorio que arroje un valor específico tras la extracción de una muestra de sangre. Por eso los investigadores utilizan los llamados marcadores sustitutos, que permiten extraer conclusiones indirectamente. En el caso de la senescencia celular, se utiliza como marcador el daño en el ADN o la galactosidasa beta asociada a la senescencia (SABG).
En un estudio de 2009, se cuantificaron estos dos parámetros en ratones. Esto dio lugar a valores de alrededor de 8% de células senescentes en ratones jóvenes y aprox. 17% en ratones muy viejos. Observando los valores por órganos, se encontraron valores similares en la piel, los pulmones y el bazo. Los investigadores no observaron cambios en el corazón, los riñones o el tejido muscular.
Esto es apasionante porque significa que la extensión de la senescencia celular difiere de un tejido a otro. En el caso de las células tumorales, por ejemplo, existen pruebas experimentales de que están estrictamente controladas desde el punto de vista inmunitario y pueden eliminarse posteriormente con eficacia.
Envejecimiento y senescencia celular
Ahora sabemos que la cantidad de células senescentes aumenta con la edad. Esta observación se ha hecho en numerosos estudios. ¿Por qué? Sin entrar en demasiados detalles, la respuesta es sencilla. Demasiadas de estas células "no muertas" son generadas o muy pocas son degradadas. La verdad se encuentra en algún punto intermedio. Sin embargo, sería demasiado miope suponer que la investigación sobre el envejecimiento tiene ahora un nuevo enemigo. La correlación no es tan lineal como parece a primera vista.
Es posible que el propósito principal de la senescencia sea bastante diferente. A saber, la prevención de la proliferación de células dañadas y el desencadenamiento de la eliminación por el sistema inmunitario. Recordemos que el daño en el ADN es un marcador sustitutivo utilizado para cuantificar la senescencia. Senescencia es u.A una reacción compensatoria beneficiosa para librar al tejido de células rotas y posiblemente incluso tumorales.
El requisito previo para ello, sin embargo, es un sistema eficaz de sustitución celular. Esto se debe a que las células senescentes deben ser primero eliminadas y posteriormente reemplazadas para que la homeostasis o se mantiene el equilibrio en el tejido. Aquí es exactamente donde está la trampa con respecto al envejecimiento.
Este sistema de recambio tiene tendencia a volverse ineficaz con el aumento de la edad, lo que se refleja en una falta de capacidad de regeneración celular. Esto conduce a la acumulación de células senescentes, que tarde o temprano agravan los daños y aumentan el envejecimiento. Sin embargo, la mera presencia de un número cada vez mayor de células clausuradas no es el factor decisivo. Más bien, el secretoma es el culpable.
Secretoma suena misterioso al principio, pero es "sólo" la totalidad de todas las sustancias secretadas de una célula. En el caso de las células senescentes, el secretoma es particularmente rico en sustancias proinflamatorias y destructivas. Los científicos lo denominan fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP). Puede averiguar exactamente por qué estas sustancias inflamatorias pueden causar problemas en nuestro artículo sobre inflamación.
La división celular como mecanismo de reciclaje está estrictamente regulada en el organismo.
Señalización mitogénica: cuando algo va mal durante la división celular
Además del daño en el ADN, la excesiva señalización mitogénica (que induce la división celular) se asocia con la senescencia. Mitógeno es más fácil de recordar como MITOse GENgenerando. La mitosis es el proceso de división celular. Existen muchos de estos cambios mitogénicos u oncogénicos (causantes de cáncer). En respuesta a estas señales, puede desencadenarse la senescencia en la célula. También existen varios mecanismos para ello, pero el locus INK4a / ARF no tiene rival en cuanto a su importancia.
INK4a / ARF locus y p53 - ¿qué hay detrás de las abreviaturas?
No se alarme, el tema no es ni mucho menos tan complicado como sugiere el título. El nivel de p16INK4a (la proteína producida a partir del gen INK4a) está relacionado con la edad cronológica en todos los tejidos analizados, tanto en ratones como en humanos. Esta colosal relevancia es notable. El locus INK4a/ARF (localización en el ADN) fue identificado en un metaanálisis (máxima evidencia científica) como el locus genómico asociado con el mayor número de patologías asociadas a la edad.
Entre ellas, varios tipos de enfermedades cardiovasculares, diabetes, glaucoma y Alzheimer. p53 es otra proteína que induce la senescencia. En el contexto de la nomenclatura, "p" siempre significa proteína.
¿Sabías que? La proteína p16Ink4a también es detectable en células hepáticas senescentes. Una acumulación de estas células "zombis" a lo largo del tiempo contribuye a la activación de la señalización proinflamatoria de las células, también conocida como fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP), que puede conducir a un aumento de la inflamación y a una mayor acumulación de grasa en el hígado. Este proceso suele asociarse a la enfermedad del hígado graso no alcohólico (HGNA).
El árbol de cuerda japonés como potente fuente de quercetina: Quercesome es 20 veces más biodisponible que la quercetina convencional en polvo gracias a los fosfolípidos.
¿Opuesto, pero igual?
A partir de la función inductora de senescencia de p16INK4a y p53, los investigadores plantearon la hipótesis obvia de que las dos proteínas contribuyen al envejecimiento fisiológico. Por lo tanto, el efecto promotor de la edad es insignificante si se tienen en cuenta las ventajas mucho más importantes en la supresión de tumores. Sin embargo, la cuestión es en realidad algo más complicada, como sugieren resultados contradictorios de la investigación.
En ratones prematuramente envejecidos debido a un daño celular extenso y persistente, la eliminación de p16INK4a y p53 mejoró la función general del organismo. En otro experimento, los ratones con un ligero aumento de ambas proteínas mostraron una mayor longevidad. Este beneficio en la supervivencia fue mayor de lo que sugeriría una menor incidencia de cáncer.
La activación de las dos proteínas mencionadas es, por tanto, una reacción beneficiosa con respecto al desarrollo de tumores y, por tanto, de cáncer. Así se evita la propagación de las células mutadas. Pero cuando el daño es extenso y afecta a una gran proporción de las células de nuestro cuerpo, éste ya no puede seguir: su capacidad regenerativa se agota. En estas condiciones, la activación de INK4a / ARF es perjudicial y se acelera el envejecimiento.
Senescencia celular - Conclusión
La senescencia celular es una respuesta compensatoria beneficiosa al daño, pero también puede acelerar el envejecimiento y ser perjudicial para la salud si los tejidos ya no pueden recuperarse lo suficiente. En definitiva, existen dos enfoques de intervención contrastantes derivados de los estudios, ambos pueden contribuir a la longevidad hasta la fecha.
Por un lado, un efecto supresor de tumores tiene efectos positivos sobre el envejecimiento. Por otro lado, la eliminación de células senescentes en experimentos muestra un retraso en las enfermedades relacionadas con la edad. Así que los "no muertos" no son completamente inútiles.
Probablemente es lo mismo de siempre en la naturaleza. En el equilibrio adecuado, las células senescentes son beneficiosas para nuestra salud, ya que nos ayudan, por ejemplo, a mantenernos sanos.B congelar las células rotas para que no degeneren más. Por otro lado, el número de células senescentes puede aumentar tanto con la edad y con ello también la inflamación que se favorecen las enfermedades típicas relacionadas con la edad.
El siguiente artículo de esta serie trata sobre el octavo sello distintivo del envejecimiento: el agotamiento de las células madre.
