Los científicos del Instituto de Biología Médica IMB de A * STAR han establecido con éxito un modelo integral del síndrome de envejecimiento acelerado raro Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome HGPS, lo que abre la posibilidad de curar HGPS, con implicaciones de largo alcance sobre el envejecimientoy salud humana. El innovador estudio fue publicado en eLife en septiembre de 2015.
HGPS es una enfermedad genética extremadamente rara que hace que los pacientes comiencen a envejecer rápidamente cuando tienen alrededor de un año. Los síntomas incluyen retraso en el crecimiento y anormalidades articulares, y los pacientes a menudo mueren de insuficiencia cardíaca en la adolescencia. Uno de cada cuatro millones de niños sufrende HGPS, que actualmente no tiene un tratamiento efectivo. El síndrome es causado por una proteína mutada llamada progerina, que induce daño en el ADN, desencadena el envejecimiento celular prematuro y ralentiza la proliferación celular, lo que resulta en un envejecimiento acelerado. Anteriormente se pensaba que la progerina lo hizo a través dehaciendo que el núcleo se deforme, lo que debilita la capacidad de las células para dividirse y proliferar. Pero hay más en HGPS de lo que parece.
Este estudio propone un modelo radicalmente diferente, en el que la progerina se une a los telómeros: secuencias de ADN repetitivas que protegen los extremos de los cromosomas humanos y se acortan cada vez que una célula se divide, lo que limita la capacidad de regeneración celular. La progerina induce una reducción de la heterocromatina,una forma compacta de ADN, que hace que los telómeros en la célula sean más frágiles y susceptibles al daño. Los telómeros dañados a su vez desencadenan el envejecimiento celular prematuro.
Si bien algunos estudios informaron que la telomerasa parecía rescatar el daño del ADN inducido por la progerina, hasta el momento ningún estudio había proporcionado evidencia concluyente o entendido las razones subyacentes. El estudio ahora demuestra que los telómeros están realmente estrechamente relacionados con el HGPS y explica por qué.Se descubrió que la adición de la enzima telomerasa, que alarga los telómeros, contrarresta de manera integral los efectos de la progerina mediante la prevención de defectos proliferativos, daños en el ADN y las diferencias de expresión génica inducidas por la progerina. Sin embargo, la telomerasa no pudo rescatar la pérdida de heterocromatina., mientras que el aumento de la proteína LAP2alpha perjudicó la proliferación de las células normales, el mismo aumento fue capaz de elevar los niveles de heterocromatina en las células progericas para que coincidan con las células normales, evitando así el daño de los telómeros en primer lugar. Tomados en conjunto, el estudio revela queLAP2alpha juega un papel clave en HGPS.
Estos hallazgos pueden abrir nuevas vías para el tratamiento clínico de pacientes con HGPS. Las terapias que incorporan LAP2alpha pueden administrarse a pacientes con HGPS de diagnóstico temprano para minimizar el daño de los telómeros, mientras que los pacientes mayores, que ya han sufrido daños en los telómeros, pueden recibir mejora de la telomerasa.tratamientos para alargar sus telómeros. El tratamiento integral de los pacientes con HGPS con LAP2alpha y telomerasa contrarrestaría los efectos de la progerina en el envejecimiento celular y aumentaría en gran medida sus posibilidades de supervivencia después de sus años de adolescencia.
Además, el estudio subraya la importancia absoluta de los telómeros para la salud humana y el envejecimiento, dado que el daño de los telómeros puede causar un envejecimiento acelerado. Estos resultados allanan el camino hacia la posibilidad futura de retrasar el proceso de envejecimiento, mediante el desarrollo de fármacos que mejoran la telomerasaAl mismo tiempo, si bien el daño de los telómeros ya ocurre en el envejecimiento normal, el aumento del daño se ha asociado con las elecciones de estilo de vida, como fumar y la obesidad. Mejorar la conciencia pública sobre las opciones de estilo de vida que pueden dañar los telómeros contribuiría a manejar el problema general del envejecimiento.bien.
El líder del proyecto IMB, el Dr. Oliver Dreesen, quien codirigió el estudio con el profesor Colin Stewart, declaró: "Cuando nos embarcamos en este proyecto, nuestro objetivo era identificar nuevos biomarcadores para el envejecimiento y comprender el mecanismo molecular por el cual estos niños crecenviejo más rápido. Creo que esto, y nuestro trabajo previamente publicado, es una contribución significativa a nuestra comprensión del envejecimiento humano. Además, dado el tremendo potencial de los telómeros para dañar nuestra salud, debemos ser más cuidadosos al tomar decisiones que posiblemente puedan causarellos daño "
La profesora Birgit Lane, directora ejecutiva de IMB, dijo: "Es muy emocionante que el equipo haya hecho nuevos avances críticos en el campo del envejecimiento humano, ya que el envejecimiento de la población es un problema cada vez más acuciante que enfrenta el mundo hoy en día. Esperamos queEsta nueva visión contribuirá a mejorar las soluciones y la gestión del envejecimiento, y traerá muchos beneficios a la sociedad ".
La profesora Daniela Rhodes, directora del Instituto de Biología Estructural de la Universidad Tecnológica de Nanyang NTU y experta mundial en el campo de los telómeros y la cromatina, comentó: "Este excelente trabajo destaca aún más la importancia de los telómeros, el daño del ADN y la senescencia celularen la salud y la enfermedad humana. También arroja luz sobre un nuevo vínculo mecanicista entre los telómeros, la estructura de la cromatina y la lámina nuclear. Espero con interés futuros descubrimientos interesantes que surjan de esta investigación ".
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Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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