Senescencia celular
Definición de senescencia celular
La senescencia celular es un estado en el que las células ya no pueden dividirse. Este estado permanente conlleva beneficios y perjuicios para el organismo en el que viven las células. Mientras que la senescencia celular se atribuyó por primera vez a la supresión de tumores y al envejecimiento, investigaciones más recientes han descubierto que también promueve la reparación del cáncer y los tejidos. Por tanto, los efectos de la senescencia celular en el organismo varían según una serie de factores, como la edad.
Las células senescentes tienen una serie de características que las caracterizan. Además de no poder dividirse más, las células senescentes son más grandes que las células normales y expresan y secretan ciertas moléculas que las células normales no secretan, o lo hacen en cantidades más pequeñas (p. Ej., Beta-galactosidasa asociada a la senescencia o SA-Bgal, el supresor de tumores p16INK4a, factores de crecimiento y citocinas, entre otros).
Causas de la senescencia celular
¿Qué causa que una célula deje de dividirse? Hay varias causas, algunas de las cuales son la erosión de los telómeros, otros tipos de daño del ADN y otros factores que actúan independientemente del daño del ADN.
Erosión de los telómeros
La causa más conocida de cesación de la división celular es la erosión de los telómeros. Los telómeros son secuencias de ADN que se encuentran en cada extremo de los cromosomas. Consisten en una secuencia de ADN de nucleótidos repetidos; por ejemplo, los nucleótidos repetidos en los telómeros humanos son TTAGGG, y estos se extienden a 11 kilobases al nacer. Estas repeticiones protegen a los cromosomas de perder información importante durante la replicación y de fusionarse con cromosomas cercanos.
En cada replicación, los telómeros pierden una pequeña parte de ADN porque las enzimas responsables de duplicar el ADN no pueden llegar al final del cromosoma. Así, los cromosomas se acortan tras cada replicación hasta llegar a un punto en el que, tras haber perdido el telómero, pierden importante información genética. En este punto, las células experimentan una respuesta al daño del ADN (DDR); ya no pueden dividirse y, por lo tanto, se consideran senescentes. Debido a que este es un proceso natural de envejecimiento, más células se vuelven senescentes a medida que envejecemos. De hecho, las personas mayores tienen telómeros de menos de 4 kilobases de longitud, casi un tercio de la longitud que tienen al nacer.
Otros tipos de daños en el ADN
Además de la erosión de los telómeros, otros tipos de daño del ADN también pueden inducir la senescencia celular al dañar el ADN. La causa más común son las roturas de doble hebra del ADN, que provocan el DDR y, en consecuencia, hacen que las células se vuelvan senescentes. Otros ejemplos que también actúan a través de la DDR incluyen la presencia de señales mitogénicas, reactivas de oxígeno especies o ciertas proteínas que promueven el crecimiento y la proliferación celular.
Otros factores
Finalmente, entre otros inductores de la senescencia que actúan independientemente del daño del ADN se encuentran los cambios en las proteínas asociadas al ADN (p. Ej., Cromatina), la expresión anormal de algunas proteínas (por ejemplo, Supresores de tumores) y la presencia de moléculas de señalización que alteran las funciones celulares (p. Ej. estrés).
Efectos de la senescencia celular
Primero se pensó que la senescencia celular había evolucionado para prevenir el crecimiento de tumores. Debido a que este fenómeno ya no permite que las células se dividan, la senescencia celular podría ser un mecanismo para evitar la división y diseminación de las células cancerosas. Este efecto de supresión tumoral ya se había observado cuando se describió por primera vez la senescencia celular en la década de 1960.
Aunque contradictorio, otro efecto de la senescencia celular es el crecimiento tumoral. Esta consecuencia deletérea puede atribuirse a la edad: mientras que la senescencia celular en los organismos jóvenes protege contra los tumores, en los organismos más viejos induce la propagación de los tumores.
La hipótesis detrás de esto es que los trastornos y fenotipos relacionados con la edad, entre los que se encuentra la senescencia celular inductora de cáncer, no evolucionaron con la selección natural.(es decir, no evolucionó para permitir la supervivencia de los más aptos) porque las posibilidades de llegar a la vejez son más raras que las posibilidades de adquirir trastornos o fenotipos durante la juventud para los que la selección natural ha establecido mecanismos de defensa. En otras palabras, las posibilidades de contraer un tumor a una edad temprana, para lo cual la selección natural ha establecido mecanismos de defensa como la senescencia celular, son mayores que las posibilidades de sobrevivir a edades más avanzadas, cuando es más probable que ocurra el crecimiento del tumor.
Finalmente, otro efecto hipotético de la senescencia celular es la reparación de tejidos. Las células senescentes, como se mencionó anteriormente, secretan una variedad de moléculas, entre las cuales se encuentran factores de crecimiento y otras proteínas involucradas en la cicatrización de heridas y la señalización de patógenos que las células inmunes detectan y eliminan. Por lo tanto, los estudios respaldan que las células senescentes desempeñan un papel en la reparación del tejido directamente y también en la secreción de moléculas de señalización para otros mecanismos en el organismo para detectar y reparar el tejido.
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