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La respuesta al estrés celular arroja luz sobre el tratamiento del cáncer y el envejecimiento

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EUROPA PRESS
Publicado 06/10/2017 7:25:45CET

    MADRID, 6 Oct. (EUROPA PRESS) -

    El estrés --definido ampliamente-- puede tener un efecto profundamente deletéreo sobre el cuerpo humano. Incluso las células individuales tienen su propia manera de tratar las tensiones ambientales, como la radiación ultravioleta del sol o los gérmenes. Una respuesta al estrés --llamada senescencia-- puede provocar que las células dejen de dividirse en casos de cáncer y envejecimiento, según encontraron investigadores de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos. Su estudio, publicado esta semana en 'Nature', puede ser prometedor para tratar trastornos relacionados con la inflamación.

   La relación que conecta la senescencia, la inflamación, el cáncer y el envejecimiento es compleja, pero el primer autor Zhixun Dou, científicos asociado en el departamento de Biología Celular y del Desarrollo de la Universidad de Pensilvania, ha estado centrado en estos detalles durante la mayor parte de su carrera. Dou trabaja en el laboratorio de la autora principal del estudio, Shelley Berger, profesora de Biología Celular y de Desarrollo y profesora de Biología y directora del Instituto de Epigenética de Penn.

   Las células humanas tienen formas complicadas de protegerse de ser cancerosas. Una forma es forzar el "envejecimiento prematuro" a través de la senescencia, un proceso que induce a las células a dejar de crecer. Aunque la senescencia suprime el cáncer, que es el lado bueno de este equilibrio fisiológico, también hay un lado oscuro: la senescencia se asocia con el envejecimiento normal y las células senescentes se acumulan en los tejidos envejecidos.

   Esta acumulación perjudica el tejido sano provocando hiper-inflamación. Esta sobremodulación eventualmente contribuye a enfermedades relacionadas con la edad, incluyendo cáncer, enfermedades del corazón y neurodegeneración. La idea general para la terapia futura es hacer una pequeña molécula que podría detener el lado oscuro de la senescencia para tratar enfermedades relacionadas con la edad, especialmente las vinculadas con la inflamación crónica.

   "Tradicionalmente, se considera la cromatina --estructuras en el núcleo celular en el que residen los genes-- como un componente celular que permanece en el núcleo para regular la expresión génica --dice Berger--. Descubrimos fragmentos de cromatina extraviados fuera del núcleo que se quitan de los núcleos de células senescentes".

   Berger, Dou y sus colegas encontraron que esta cromatina desenfrenada activa una vía de detección del ADN denominada cGAS-STING, un mecanismo fuera del núcleo más conocido por restringir la infección microbiana, por bacterias o virus. En el caso de la senescencia y el envejecimiento, la propia cromatina del cuerpo que sale fuera del núcleo es interpretadas por las células como una "señal de peligro" similar a una infección microbiana. Los fragmentos de cromatina mal colocados y la reacción de la célula a ellos eventualmente llevan a la inflamación.

LA INFLAMACIÓN A LARGO PLAZO TIENE EFECTOS NEGATIVOS

   "Aunque la inflamación a corto plazo puede ayudar a detener el cáncer, el problema es que, a largo plazo, la inflamación crónica puede conducir a la destrucción de tejidos, el envejecimiento e, incluso, paradójicamente, puede ayudar al cáncer a crecer y propagarse", explica Dou.

   En el estudio publicado en 'Nature', el equipo de Penn utilizó estresores como agentes dañinos del ADN y oncogenes activados, así como células naturalmente envejecidas, para desatar la alarma. Las células responden de dos maneras: mediante el cierre de la replicación celular permanentemente a través de la senescencia y a través de la inducción del sistema de alarma que invita al sistema inmunológico a limpiar las células senescentes dañadas. El sistema inmunológico también tiene que estar en equilibrio: mientras está diseñado para ayudar a limpiar las células dañadas, si no se controla, el sistema inmunológico puede hacer más daño que bien.

   Los ratones sin una vía de alarma activa que han estado expuestos a un estrés causante de cáncer no reclaman la ayuda del sistema inmunológico, lo que causa problemas porque las células dañadas dan lugar a tumores en los ratones dañados. Sin embargo, cuando los roedores normales están expuestos a factores de estrés que inducen el envejecimiento, la acumulación de células senescentes estimula una llamada continua a las células inmunitarias, dando lugar a una inflamación crónica que, en última instancia, causa daño tisular y envejecimiento prematuro.

Meses después de recibir estrés por radiación, los ratones normales con un sistema de alarma activo mostraron envejecimiento masivo de su piel, un signo de envejecimiento en los mamíferos, al igual que los humanos muestran el pelo gris en la vejez. Los ratones sin el sistema de alarma todavía tenían su piel negra después de la irradiación. "Éste es un ejemplo gráfico de los lados brillantes y oscuros de la inflamación", subraya Dou.

   Los investigadores creen que encontrar moléculas para apuntar a la vía inflamatoria siempre en marcha puede ser prometedor en el tratamiento de la inflamación crónica asociada con numerosas enfermedades, especialmente las del envejecimiento, como la artritis, la arteriosclerosis, la neurodegeneración, la obesidad y, posiblemente, el encanecimiento del pelo y la pérdida de cabello.

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