Consecuencias del estrés oxidativo sobre los telómeros
Un equipo de investigadores de la Universidad de Pittsburgh han descubierto nuevos detalles sobre la biología de los telómeros, que son secuencias repetitivas de ADN no codificante, cuya función principal es la estabilidad estructural de los cromosomas. Cada vez que una célula se divide, los telómeros se acortan y por lo tanto se hacen cada vez más cortos a medida que una persona envejece. Cuando se convierten en demasiado cortos, los telómeros envían una señal a la célula que dejen de dividirse de forma permanente, lo que deteriora la capacidad de regeneración de tejidos y contribuye a la aparición de muchas enfermedades relacionadas con el envejecimiento.
Por el contrario, en la mayoría de las células cancerosas, los niveles de la enzima telomerasa (permitir el alargamiento de los telómeros) son elevados, lo que les permite dividirse indefinidamente. En este sentido, un número importante de estudios han demostrado que el estrés oxidativo (una condición en la que las moléculas dañinas conocidas como radicales libres se acumulan dentro de la célula), influye significativamente en el acortamiento de los telómeros. Los radicales libres pueden dañar no sólo el ADN que forman los telómeros, sino también los bloques de construcción del ADN utilizados para extenderlos.
El objetivo de este estudio fue determinar lo que ocurre con los telómeros cuando se dañan por estos procesos de estrés oxidativo. Los investigadores sospechan que este daño oxidativo influiría sobre la telomerasa incapacitándola para hacer su trabajo. Los nuevos resultados sugieren que el mecanismo por el cual el estrés oxidativo acelera el acortamiento de los telómeros es al dañar las moléculas precursoras del ADN, no el de los telómeros en sí. También encontraron que la oxidación de los bloques de construcción de ADN es una nueva forma para inhibir la actividad de la telomerasa, que es importante, ya que potencialmente se podría utilizar para tratar el cáncer. De tal manera que podría ser útil en el diseño de nuevas terapias para conservar los telómeros en las células sanas y en última instancia, ayudar a combatir los efectos de la inflamación y el envejecimiento. Por otro lado, se espera desarrollar mecanismos para agotar selectivamente los telómeros en las células cancerosas para detener su multiplicación.
El grupo de investigación están ahora comenzando a explorar más a fondo las consecuencias del estrés oxidativo sobre los telómeros, utilizando un novedoso fotosensibilizador, desarrollado por Marcel Bruchez en la Universidad Carnegie Mellon que produce daño oxidativo de forma selectiva en los telómeros. El uso de esta nueva tecnología, podría ser capaz de aprender mucho acerca de lo que ocurre con los telómeros cuando se dañan, y cómo se podría dirigir esos daños.
Referencia: Elise Fouquerel, Justin Lormand, Arindam Bose, Hui-Ting Lee, Grace S Kim, Jianfeng Li, Robert W Sobol, Bret D Freudenthal, Sua Myong, Patricia L Opresko. Oxidative guanine base damage regulates human telomerase activity. Nature Structural & Molecular Biology, 2016; DOI: 10.1038/nsmb.3319