Investigadores de la Universidad de Sevilla y el centro andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa CABIMER, han descubierto un nuevo mecanismo que permite comprender el envejecimiento prematuro en células con división celular asimétrica, como es el caso de las células madre.Comprender este mecanismo es útil para estudiar y, en el futuro, anticipar el desarrollo de enfermedades relacionadas con el envejecimiento, como el cáncer y los procesos neurodegenerativos. La investigación se publicó en el último número de la revisión Biología celular natural .
Durante la división asimétrica, las células resultantes adquieren una morfología y tamaño diferentes, diferentes contenidos celulares y un potencial diferente para diferir de un tipo de célula específico.
"Quizás, el ejemplo más característico de las divisiones asimétricas es el de las células madre, que, gracias a este proceso, puede regenerarse después de cada división al mismo tiempo que produce células más especializadas que permiten construir los diferentes tipos de tejido.La duplicación correcta de las células madre es fundamental para mantener la arquitectura del tejido. Por lo tanto, un número reducido de estas células puede conducir a la desorganización del tejido y al envejecimiento prematuro, mientras que un número excesivo puede conducir a la hiperplasia de los tejidos o al desarrollo de tumores ", explica el investigador.Fernando Monie Casas, director del estudio.
Algunas estructuras esenciales durante la división celular son los centros organizadores de microtúbulos MTOC que organizan la formación del huso mitótico, la maquinaria molecular que permite la distribución equitativa de los cromosomas en la mitosis. Inicialmente, las células tienen un solo MTOC,que, como el genoma, se duplica durante la división celular. Después de su duplicación, el MTOC original y el recién generado difieren en tamaño, composición y edad, y, cuando termina la mitosis, se comparten entre las células producidas por eldivisión.
"Curiosamente, se ha encontrado que estas estructuras pueden heredarse siguiendo un patrón predeterminado, y no al azar, durante la división asimétrica de algunas células. Este sorprendente fenómeno se conserva de forma evolutiva y se ha observado tanto en microorganismos como en la madrecélulas de animales y humanos. Sin embargo, su función biológica es desconocida. La herencia distintiva de los MTOC se observó originalmente en Saccharomyces cerevisiae, un organismo unicelular en el que cada división es inherentemente asimétrica, lo que lo ha convertido en un modelo experimental clásico de valor incalculablepara el estudio de estos procesos ", agrega Monje Casa.
Para este proyecto, los investigadores han generado una cepa genéticamente modificada de este organismo en la que han logrado invertir la herencia normal de los MTOC de manera constitutiva y, por primera vez, probar las consecuencias fisiológicas de este hecho.Los resultados de sus estudios, publicados en la revista Biología celular natural , cómo la herencia asimétrica de los MTOC permite la distribución diferente de moléculas y orgánulos celulares dañados entre la célula madre y la célula hija, que es fundamental para mantener la esperanza de vida en Saccharomyces cerevisiae y evitar el envejecimiento celular prematuro.
El alto grado de conservación de los mecanismos que facilitan la generación de asimetría durante la división celular hace posible anticipar que los resultados obtenidos por este grupo de científicos de la Universidad de Sevilla y el CSIC serán de gran importancia para explicar las posibles conexiones entreproblemas durante la distribución asimétrica de MTOC en células madre y el desarrollo de enfermedades relacionadas con el envejecimiento, como el cáncer o procesos neurodegenerativos. Esto es especialmente interesante en el caso de algunos trastornos hereditarios como la microcefalia primaria autosómica recesiva MCPH, una enfermedad rara queSe caracteriza por problemas durante el desarrollo neurológico que resultan en una cabeza y un cerebro anormalmente pequeños.Este trastorno se ha asociado con hasta doce genes diferentes, la mayoría de los cuales están relacionados con la función de los MTOC que forman el huso mitótico, que abre la puertaa una posible conexión entre el origen de este síndrome y la distribución incorrectacontribución de estas estructuras.
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Materiales proporcionados por Universidad de Sevilla . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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