Una función desconocida de la telomerasa

Genética

Una función desconocida de la telomerasa

A la vista de un estudio publicado recientemente, parece ser que la telomerasa podría activarse en las células adultas —cosa que ignorábamos—, y tener una función protectora sobre nuestros genes. La telomerasa, como he explicado anteriormente, es una enzima capaz de regenerar los telómeros y aumentar su longitud.

Un breve repaso sobre la telomerasa

Telomerasa

Esquema del complejo telomerasa (TERT y ARN)
Autor: Emskorda [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Se trata de un conjunto compuesto por dos partes: Una plantilla de ARN (ARN telomerásico) y una transcriptasa inversa (TERT, por sus siglas en inglés), una enzima específica de la telomerasa. En estudios previos en ratones se había visto que, privados de telomerasa (mediante una técnica genética), las generaciones siguientes tenían una vida más corta y más incidencia de cancer. Y sus telómeros también eran más cortos que los de ratones normales.

Hasta ahora, se ha aceptado que la telomerasa solo está activa en ciertos tipos de células, básicamente, en las células madre y en las células embrionarias. La actividad de la telomerasa en estas células las dota de una «juventud permanentemente», por así decirlo. Por otro lado, la telomerasa también está activada en las células cancerosas, cosa que les confiere inmortalidad y permite su replicación incontrolada. Pero, al margen de estas situaciones, la telomerasa está inactiva. Por eso, las células somáticas van acortando sus telómeros tras cada división y, en definitiva, envejecen.

Al menos, esto es lo que teníamos entendido. Hasta ahora.

Sin embargo, un estudio reciente publicado por investigadores del National Institutes of Health y la Universidad de Maryland, ha mostrado que la telomerasa puede reactivarse también en células sanas de individuos adultos, durante el proceso de envejecimiento de la célula. Los autores creen que podría tratarse de un mecanismo de defensa de la célula para no dañar el ADN. Sabemos que si se estropea el ADN se produce inestabilidad genómica, uno de los pilares del envejecimiento. Se ha podido ver que la activación de la telomerasa en las células adultas es transitoria y, lejos de favorecer la aparición de cáncer, parece que ejerce un efecto protector frente a él en las últimas etapas de la vida de la célula. Este descubrimiento supone un cambio radical en nuestra comprensión sobre la actividad de la telomerasa y su efecto sobre las células adultas.

Y ahora, un brevísimo repaso de los telómeros

Cada cromosoma tiene en sus extremos unas estructuras de protección, que llamamos telómeros. Se trata de una secuencia de ADN específica, que se repite varios miles de veces. Los telómeros cumplen con dos funciones básicas: la primera es proteger los genes; y la segunda, actuar como un reloj que controla el número de divisiones de la célula. Cada división acorta un poco los telómeros. Llegados a una longitud mínima, se activa un mecanismo que impide las divisiones por completo. A consecuencia de ello, la célula inicia un proceso de autodestrucción controlada, que llamamos apoptosis. Y muere. Sin embargo, en ocasiones, se produce un fallo en la apoptosis y la célula queda en un estado de senescencia: no se sigue dividiendo, pero no muere. En su lugar, empieza a producir algunas moléculas inflamatorias que alterarán el entorno.

En algunos tipos de células, como las células madre o las progenitoras, la telomerasa permanece activa, lo que significa que, tras cada división, la telomerasa recupera el trozo de telómero que se había perdido, evitando que llegue a una longitud excesivamente corta. Por este motivo, las células madre pueden vivir mucho más tiempo que las células adultas que, por otra parte, son la inmensa mayoría de las que componen nuestro organismo.

Una nueva función de la telomerasa

Los investigadores compararon células de dos grupos de ratones: unos, modificados genéticamente para no producir telomerasa; y los otros, normales. Ambos grupos mostraron inicialmente una longitud de los telómeros muy similar. Sin embargo, las células de los que carecían de telomerasa, dejaron de dividirse antes y mostraron una incidencia mayor de cáncer.

Comprobaron también que los ratones normales (no tratados genéticamente), volvían a generar telomerasa, de forma transitoria, cuando los telómeros habían alcanzado una longitud críticamente corta. A consecuencia de ello, los telómeros recuperaban algo de longitud, cosa que hizo más lento el envejecimiento, redujo tanto el daño del ADN como la aparición de cáncer. Parece ser, pues, que esta reaparición tardía y temporal de la telomerasa sirve para moderar el proceso de envejecimiento y proteger, en cierto modo, la aparición de cáncer. Algo muy parecido pudieron comprobar también en experimentos llevados a cabos con células humanas.

Conclusión

A partir de ahora, la investigación deberá centrarse en estudiar por qué la telomerasa se activa en la fase final de la vida de la célula y permite amortiguar su destino final hacia la senescencia.

Este descubrimiento, además de haber resultado una sorpresa, supone un avance en el conocimiento del funcionamiento de la telomerasa y del uso que hace la célula de ella. Los autores del estudio han averiguado que la telomerasa se expresa en células adultas —cosa que se creía imposible—, cuando se acercan a la etapa de senescencia y apoptosis. Como resulta que los ratones sin telomerasa presentan mayores alteraciones en sus células envejecidas, estos resultados sugieren que el brote de telomerasa al final de la vida celular es un fenómeno que protege la estabilidad genómica.

Referencia:

Sun L, Chiang J, Choi J, et al.: Transient induction of telomerase expression mediates senescence and reduces tumorigenesis in primary fibroblasts. PNAS, 116 (38), 2019 doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1907199116

 

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