Investigación sobre el mecanismo de «encendido y apagado» del envejecimiento de las células

En nuestro organismo, los procesos de división celular son costantes en el tiempo con el objetivo de regenerar los tejidos y órganos de nuestro cuerpo. Sin embargo, la mayoría de las células humanas no pueden dividirse de forma correcta indefinidamente. Existe lo que podríamos denominar un cronómetro célular determinado por el acortamiento de telómeros o de los extremos de los genes en cada división celular. Cuando este «reloj» se hace demasiado corto, las células ya no pueden dividirse, produciendo una degeneración progresiva de órganos y tejidos, como suele ocurrir en la vejez. Pero hay una forma de evitar esta cuenta atrás: algunas células producen una enzima llamada telomerasa, que reconstruye los telómeros y permite que las células se dividan de forma indefinida.

En un nuevo estudio publicado el 19 de septiembre en la revista Genes and Development, los científicos del Salk Institute han podido comprobar que la telomerasa, incluso cuando está presente, se puede «apagar». En estudios anteriores se había sugerido que una vez presente, la telomerasa está disponible siempre que sea necesario.

Cada vez que una célula se divide, la totalidad de su genoma se debe duplicar. En este proceso la telomerasa se encuentra en estado «apagado» ya que le falta una subunidad molecular crítica para su completo funcionamiento. Pero cuando el genoma ha sido completamente replicado, la subunidad que faltaba se une a sus compañeros para formar un complejo de telomerasa completamente activa y funcional que puede reponer los extremos de los cromosomas erosionados y garantizar la división celular eficaz.

Sin embargo, los investigadores muestran que inmediatamente después de formase el complejo telomerasa completo, este se vuelve a «desmontar» rápidamente para formar un complejo inactivo o «apagado». Los investigadores especulan que esta vía de desmontaje puede proporcionar un medio de mantener la telomerasa a niveles excepcionalmente bajos dentro de la célula, ya que aunque la erosión de los telómeros en las células normales pueden contribuir al proceso de envejecimiento, las células cancerosas, en cambio, dependen de los niveles elevados de telomerasa activa para asegurar un crecimiento celular incontrolado. Este interruptor «apagado» puede ayudar a mantener la actividad de la telomerasa por debajo de ese umbral que facilitaría el desarrollo de células cancerosas.

Estos estudios se han desarrollado sobre la levadura Saccharomyces cerevisiae, la misma levadura que se usa para hacer el vino y el pan. Anteriormente, este grupo de investigación ha utilizado este organismo unicelular para revelar numerosos puntos de vista sobre la telomerasa y sentar las bases para comprender mejor estos procesos en las células humanas.

La comprensión de cómo este interruptor apagado se puede manipular de tal manera que se pueda ralentizar el proceso de acortamiento de los telómeros en las divisiones celulares y por tanto podrían desarrollarse tratamientos para las enfermedades del envejecimiento (por ejemplo, la regeneración de órganos vitales en el futuro).

Referencia: T. M. Tucey, V. Lundblad. Regulated assembly and disassembly of the yeast telomerase quaternary complex. Genes & Development, 2014; DOI:10.1101/gad.246256.114