Los
científicos de la Universidad de Osaka en Japón han identificado una proteína
que funciona como regulador maestro del envejecimiento celular, lo que podría
abrir nuevas puertas para los tratamientos de reversión del envejecimiento.
Esta proteína, conocida como AP2A1, parece controlar si las células se
mantienen jóvenes o entran en senescencia, un estado en el que las células dejan
de dividirse pero no mueren.
La
investigación se centra en lo que les sucede a las células humanas durante el
proceso de envejecimiento. A medida que las personas envejecen, sus cuerpos
acumulan células ‘senescentes’ que han dejado de dividirse. Estas células
similares a zombis crecen anormalmente grandes, producen compuestos
inflamatorios y contribuyen a numerosas enfermedades relacionadas con la edad,
desde la artritis hasta la enfermedad de Alzheimer.
Lo que
hace que este descubrimiento sea particularmente notable es cómo la
manipulación de solo esta proteína produjo resultados espectaculares. Cuando
los investigadores redujeron los niveles de AP2A1 en las células senescentes,
muchos marcadores del envejecimiento se revirtieron: las células se redujeron a
un tamaño normal, comenzaron a dividirse nuevamente y mostraron otras
características juveniles. Ocurrió lo contrario cuando aumentaron la AP2A1 en
células jóvenes, lo que provocó que desarrollaran de forma prematura rasgos de
envejecimiento.
Comprender
la senescencia celular
El
envejecimiento celular no es un proceso aleatorio. En la década de 1960, el
científico Leonard Hayflick descubrió que las células humanas solo pueden
dividirse aproximadamente 50 veces antes de detenerse definitivamente, una
limitación que ahora se conoce como el ‘límite de Hayflick’. Esto representa un
aspecto fundamental de cómo envejecen las células.
Cuando
las células se vuelven senescentes, sufren transformaciones importantes. Pueden
hincharse hasta seis veces su tamaño normal y desarrollar estructuras internas
distintivas, en particular ‘fibras de estrés’ gruesas, hebras de proteínas que
se extienden a través de la célula como vigas de soporte. Las células
senescentes también producen menos proteínas, se mueven más lentamente y
expresan genes específicos asociados con el envejecimiento.
Los
investigadores notaron que un aspecto desconcertante de las células senescentes
es cómo mantienen su enorme tamaño. Las fibras de estrés inusualmente gruesas
encontradas en las células envejecidas proporcionaron una pista importante que
condujo a su descubrimiento.
El
camino de la investigación
El
equipo japonés hizo su descubrimiento comparando fibroblastos de piel humana
jóvenes (células que producen colágeno) con otros más viejos que se habían
vuelto senescentes. Entre muchas diferencias, encontraron que las células
senescentes contenían niveles mucho más altos de AP2A1.
La
AP2A1 (subunidad de adaptina alfa 1 de la proteína adaptadora 2) funciona
principalmente en la endocitosis mediada por clatrina, esencialmente el sistema
de reciclaje de la célula para llevar materiales al interior. Hasta este
estudio, nadie había relacionado esta proteína con el proceso de
envejecimiento.
En sus
experimentos más convincentes, los investigadores utilizaron la interferencia
del ARN para reducir los niveles de AP2A1 en células viejas. Los resultados
fueron sorprendentes: las células se volvieron más pequeñas, sus fibras de
estrés se adelgazaron, reanudaron la división y mostraron una menor expresión
de genes relacionados con el envejecimiento. Esencialmente, la reducción de
AP2A1 rejuveneció las células.
En el
experimento opuesto, el aumento de AP2A1 en células jóvenes provocó que
desarrollaran características de envejecimiento: crecieron más, desarrollaron
fibras de estrés más gruesas, desaceleraron su tasa de división y expresaron
marcadores genéticos de senescencia.
El
mecanismo detrás del envejecimiento celular
Los
investigadores descubrieron que AP2A1 regula cómo las células se adhieren a su
entorno circundante. Las células se conectan a su entorno a través de
estructuras llamadas adherencias focales que actúan como anclas. En las células
senescentes, estas adherencias focales se vuelven anormalmente grandes y
fuertes.
AP2A1
aparentemente ayuda a transportar una proteína llamada integrina β1 a lo largo
de las fibras de estrés para construir y mantener estas adherencias focales
agrandadas. El anclaje mejorado explica por qué las células senescentes
mantienen su tamaño anormalmente grande.
El
equipo de investigación confirmó que los niveles de AP2A1 aumentan en varios
tipos de células senescentes, no solo en aquellas que llegan al final de su
vida útil replicativa. Cuando expusieron células jóvenes a la radiación
ultravioleta o a fármacos que inducen la senescencia, los niveles de AP2A1
aumentaron drásticamente, lo que sugiere que el aumento de esta proteína es una
característica universal de la senescencia celular independientemente de la
causa.
Implicaciones
para la medicina y la longevidad
Este
descubrimiento abre posibilidades apasionantes para la medicina
antienvejecimiento. El desarrollo de fármacos que inhiban la AP2A1 o sus vías
podría rejuvenecer las células senescentes del cuerpo, lo que podría ralentizar
o incluso revertir aspectos del envejecimiento. Este enfoque podría ser valioso
para tratar enfermedades relacionadas con la edad que se caracterizan por la
acumulación de células senescentes, como la osteoartritis, las enfermedades
cardiovasculares y los trastornos neurodegenerativos.
Los
hallazgos, publicados en Cellular Signalling, van más allá de la simple
comprensión del envejecimiento. Las células senescentes desempeñan funciones
complejas en nuestros cuerpos: si bien contribuyen al envejecimiento y las
enfermedades relacionadas, el proceso de senescencia también ayuda a prevenir
el cáncer al detener la división de células potencialmente peligrosas.
Cualquier intervención dirigida a las células senescentes debería equilibrar
estas consideraciones cuidadosamente.
Las
aplicaciones de esta investigación podrían ir más allá de los tratamientos
antienvejecimiento. Comprender cómo las células controlan su tamaño y forma
podría ayudar a desarrollar nuevos enfoques para tratar enfermedades
caracterizadas por un crecimiento celular anormal, como el cáncer. También
podría proporcionar información sobre la cicatrización de heridas, donde los
fibroblastos desempeñan papeles cruciales.
Como
regulador clave de la senescencia y el rejuvenecimiento, AP2A1 ha sido
identificado como un nuevo objetivo prometedor para promover la salud celular y
la longevidad. Los investigadores identificaron a AP2A1 como un biomarcador
valioso y un objetivo terapéutico potencial para el rejuvenecimiento celular.
En el
complejo rompecabezas del envejecimiento, el descubrimiento del papel de AP2A1
representa un avance importante, que revela un punto de control central que
coordina múltiples aspectos del envejecimiento celular. Al manipular esta
proteína, los investigadores pueden haber encontrado una forma de indicar a las
células si deben comportarse como jóvenes o como viejas, lo que esencialmente
les otorga el poder de hacer retroceder el reloj celular. JQR
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