Al igual que las puntas de plástico protegen los extremos de los cordones de los zapatos y evitan que se deshilachen cuando los atamos, las puntas moleculares llamadas telómeros protegen los extremos de los cromosomas y evitan que se fusionen cuando las células se dividen y duplican continuamente su ADN. Pero mientras pierden las puntas de plástico.puede provocar cordones desordenados, la pérdida de telómeros puede provocar cáncer.
Los científicos del Instituto Salk que estudian la relación de los telómeros con el cáncer hicieron un descubrimiento sorprendente: un proceso de reciclaje celular llamado autofagia, generalmente considerado como un mecanismo de supervivencia, en realidad promueve la muerte de las células, evitando así la iniciación del cáncer.
El trabajo, que apareció en el diario Naturaleza el 23 de enero de 2019, revela que la autofagia es una vía de supresión de tumores completamente nueva y sugiere que los tratamientos para bloquear el proceso en un esfuerzo por frenar el cáncer pueden promoverlo involuntariamente desde el principio.
"Estos resultados fueron una completa sorpresa", dice Jan Karlseder, profesor del Laboratorio de Biología Molecular y Celular de Salk y autor principal del artículo. "Hay muchos puntos de control que evitan que las células se dividan sin control y se vuelvan cancerosas, perono esperábamos que la autofagia fuera uno de ellos "
Cada vez que las células duplican su ADN para dividirse y crecer, sus telómeros se acortan un poco. Una vez que los telómeros se vuelven tan cortos que ya no pueden proteger eficazmente los cromosomas, las células reciben una señal para dejar de dividirse permanentemente. Pero ocasionalmente, debido al cáncercausando virus u otros factores, las células no captan el mensaje y siguen dividiéndose. Con telómeros peligrosamente cortos o faltantes, las células entran en un estado llamado crisis, en el que los cromosomas desprotegidos pueden fusionarse y volverse disfuncionales, un sello distintivo de algunos tipos de cáncer.
El equipo de Karlseder quería comprender mejor la crisis, tanto porque la crisis a menudo resulta en una muerte celular generalizada que impide que las células precancerosas continúen convirtiéndose en cáncer en toda regla y porque el mecanismo subyacente a esta muerte celular beneficiosa no se conoce bien.
"Muchos investigadores asumieron que la muerte celular en crisis ocurre a través de la apoptosis, que junto con la autofagia es uno de los dos tipos de muerte celular programada", dice Joe Nassour, un becario postdoctoral en el laboratorio Karlseder y el primer autor del artículo. "Pero nadieestaba haciendo experimentos para averiguar si ese era realmente el caso "
Para investigar la crisis y la muerte celular que generalmente se produce, Karlseder y Nassour utilizaron células humanas sanas para realizar una serie de experimentos en los que compararon las células en crecimiento normal con las células que forzaron a la crisis. Al desactivar varios genes limitantes del crecimiento también conocidoscomo genes supresores de tumores, su grupo permitió que las células se replicaran con abandono, sus telómeros cada vez más cortos en el proceso.
Para saber qué tipo de muerte celular fue responsable de la muerte principal en crisis, examinaron los marcadores morfológicos y bioquímicos de la apoptosis y la autofagia. Aunque ambos mecanismos fueron responsables de un pequeño número de células que mueren en las células en crecimiento normal,La autofagia fue, con mucho, el mecanismo dominante de muerte celular en el grupo en crisis, donde murieron muchas más células.
Luego, los investigadores exploraron lo que sucedió cuando impidieron la autofagia en las células en crisis. Los resultados fueron sorprendentes: sin muerte celular por autofagia para detenerlos, las células se replicaron incansablemente. Además, cuando el equipo observó los cromosomas de estas células, fueronfusionado y desfigurado, lo que indica que se estaba produciendo un daño severo en el ADN del tipo que se ve en las células cancerosas, y revela que la autofagia es un importante mecanismo de supresión temprana del cáncer.
Finalmente, el equipo probó lo que sucedió cuando indujeron tipos específicos de daño en el ADN en las células normales, ya sea en los extremos de los cromosomas a través de la pérdida de telómeros o en las regiones del medio. Las células con pérdida de telómero activaron la autofagia, mientras que las célulascon daño en el ADN a otras regiones cromosómicas, apoptosis activada. Esto demuestra que la apoptosis no es el único mecanismo para destruir las células que pueden ser precancerosas debido al daño en el ADN y que existe un diálogo directo entre los telómeros y la autofagia.
El trabajo revela que, en lugar de ser un mecanismo que alimenta el crecimiento no autorizado de células cancerosas al canibalizar otras células para reciclar las materias primas, la autofagia es en realidad una protección contra dicho crecimiento. Sin autofagia, las células que pierden otras medidas de seguridad, comocomo genes supresores de tumores, avanzan a un estado de crisis de crecimiento incontrolado, daño en el ADN desenfrenado y, a menudo, cáncer. Una vez que el cáncer ha comenzado, el bloqueo de la autofagia puede ser una estrategia válida para "matar de hambre" a un tumor, según un estudio de 2015 realizado porEl profesor Salk Reuben Shaw, coautor del artículo actual, descubrió.
Karlseder, quien ocupa la cátedra Donald y Darlene Shiley, agrega: "Este trabajo es emocionante porque representa tantos descubrimientos completamente nuevos. No sabíamos que era posible que las células sobrevivieran a la crisis; no sabíamos que la autofagia esinvolucrados con la muerte celular en crisis; ciertamente no sabíamos cómo la autofagia previene la acumulación de daño genético. Esto abre un campo de investigación completamente nuevo que estamos ansiosos por seguir ".
A continuación, los investigadores planean investigar más de cerca la división en las vías de muerte celular mediante la cual el daño a los extremos de los cromosomas telómeros conduce a la autofagia, mientras que el daño a otras partes de los cromosomas conduce a la apoptosis.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :