envejecimiento
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| Los telómeros protegen los extremos de los cromosomas del daño. Esta imagen muestra los telómeros (verde) y el ADN (azul) durante las actividades de reparación del ADN. Fuente: Instituto Salk |
A medida que envejecemos, las tapas de los extremos de nuestros cromosomas, llamadas telómeros, se acortan gradualmente.
09 febrero 2023.- Ahora, los científicos de Salk han descubierto que cuando los telómeros se vuelven muy cortos, se comunican con las mitocondrias, las centrales eléctricas de la célula. Esta comunicación desencadena un conjunto complejo de vías de señalización e inicia una respuesta inflamatoria que destruye las células que, de otro modo, podrían volverse cancerosas.
Los hallazgos, publicados en Nature el 8 de febrero de 2023, podrían conducir a nuevas formas de prevenir y tratar el cáncer , así como a diseñar mejores intervenciones para compensar las consecuencias dañinas del envejecimiento.
El descubrimiento es el resultado de una colaboración entre los coautores principales y los profesores de Salk Jan Karlseder y Gerald Shadel, quienes se unieron para explorar las similitudes que cada uno había encontrado en las vías de señalización inflamatoria. El laboratorio de Karlseder estudia la biología de los telómeros y cómo los telómeros previenen la formación de cáncer . El laboratorio de Shadel estudia el papel que juegan las mitocondrias en las enfermedades humanas, el envejecimiento y el sistema inmunológico.
Cuando los telómeros se acortan hasta un punto en el que ya no pueden proteger a los cromosomas del daño, ocurre un proceso llamado "crisis" y las células mueren. Este proceso natural beneficioso elimina las células con telómeros muy cortos y genomas inestables y se sabe que es una poderosa barrera contra la formación de cáncer. Karlseder y el primer autor del estudio, Joe Nassour, investigador asociado senior en el laboratorio de Karlseder, descubrieron previamente que las células en crisis se eliminan mediante un proceso llamado autofagia, en el que el cuerpo se deshace de las células dañadas.
En este estudio, el equipo quería saber cómo se activan los programas de muerte celular dependientes de la autofagia durante las crisis, cuando los telómeros son extremadamente cortos. Al realizar una pantalla genética utilizando células de piel humana llamadas fibroblastos, los científicos descubrieron vías de señalización inflamatorias y de detección inmune interdependientes, similares a las que el sistema inmunológico combate los virus, que son cruciales para la muerte celular durante la crisis. Específicamente, encontraron que las moléculas de ARN que emanan de los telómeros cortos activan sensores inmunes llamados ZBP1 y MAVS de una manera única en la superficie externa de las mitocondrias.
Los hallazgos demuestran vínculos importantes entre los telómeros, las mitocondrias y la inflamación y subrayan cómo las células pueden sortear la crisis (evadiendo así la destrucción) y volverse cancerosas cuando las vías no funcionan correctamente.
"Nuestros hallazgos que muestran que los telómeros estresados envían un mensaje de ARN a las mitocondrias para causar inflamación resaltan la necesidad de estudiar las interacciones entre estas características para comprender completamente el envejecimiento y tal vez intervenir para aumentar la salud en los humanos".
La formación del cáncer no es un proceso simple. Es un proceso de varios pasos que requiere muchas alteraciones y cambios en toda la célula. Una mejor comprensión de las complejas vías que unen los telómeros y las mitocondrias puede conducir al desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer en el futuro.
Más información: Jan Karlseder, Telomere-to-mitochondria signalling by ZBP1 mediates replicative crisis, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05710-8. www.nature.com/articles/s41586-023-05710-8
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