Envejecimiento: células jóvenes, organismos viejos

El profesor McManus en una de sus visitas al Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en España

Hace unos días María A. Blasco, directora del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en España, me contaba los últimos hallazgos realizados y publicados en este artículo, por uno de sus equipos de investigadores. El trabajo de investigación estudia la relación entre el acortamiento progresivo de una parte de los cromosomas de células de ratones y la longevidad de estos.

Casualmente, un día antes, vuestro profesor me contó que cuando en clase se habla sobre la renovación celular (sustitución de células que mueren por células nuevas recién formadas) y se explica que gran  parte de nuestras células son más jóvenes que nuestro propio organismo, surge con frecuencia la misma pregunta: -“Si estamos formados por células y nuestras células son, en general, más jóvenes que nosotros mismos (a partir de cierta edad, claro) ¿por qué nos hacemos viejos si nuestras células son jóvenes?-. La pregunta es muy interesante y el análisis del problema que plantea, aún más.

Copias no tan perfectas

El tiempo de vida de las células humanas es bastante variable. Algunas de nuestras células apenas viven unas semanas o unos meses, como los glóbulos rojos de la sangre. Otras nos acompañan toda la vida desde el nacimiento ( o antes) como es el caso de las neuronas. Se calcula que, por término medio, una célula humana vive 7-10 años. Muchas de nuestras células mueren a lo largo de nuestra vida, pero son sustituidas por otras nuevas formadas mediante división mitótica. De esta forma, nuestros organismo se renueva constantemente. El mecanismo de renovación celular  parece una promesa de eterna juventud pero…ya sabemos que no lo es.

Probablemente habéis aprendido que la división celular mediante mitosis (a diferencia de la meiosis) genera dos células genéticamente idénticas entre sí y con respecto a la original, como un documento y su fotocopia, pero, en realidad, ninguna de estas afirmaciones es cierta.

¿Has probado a hacer  fotocopias encadenadas? Coges un original y lo fotocopias. A continuación coges la fotocopia y la vuelves a fotocopiar y así, sucesivamente varias veces. Por si no lo has hecho nunca aquí tienes un ejemplo.

Las fotocopiadoras no hacen copias perfectas. Aunque en una fotocopia de un original se aprecian poco, tras varias fotocopias sucesivas los defectos se hacen evidentes

Con la división celular pasa algo parecido. Cada vez que una célula va a dividirse debe duplicar todo su ADN para poder repartir una copia a cada célula resultante. Luego tiene que empaquetar ese ADN para formar los cromosomas y asegurarse de que no se enmarañen unos con otros, para que se repartan de forma correcta. Es un proceso enormemente complejo ya que el ADN de una célula es una molécula gigantesca.

La cuestión es que en este proceso de duplicación y reparto pueden cometerse errores y, a pesar de que la célula cuenta con mecanismos de revisión y corrección, estos mecanismos (como todo en la Naturaleza) no son eficientes al 100%. En definitiva, las células resultantes de una división pueden no ser genéticamente idénticas al original en el sentido estricto del término y lo peor es que los errores que se produzcan en una división celular serán heredados por toda la estirpe de células resultantes de ella, sumándose a viejos errores de divisiones anteriores.

Así pues, las nuevas células que se se renuevan a lo largo de nuestra vida son jóvenes, en efecto; pero heredan un ADN “envejecido” que puede arrastrar defectos más o menos graves que provoquen un mal funcionamiento o la muerte.

Cromosomas con cuenta atrás

Hay en particular un proceso celular, relacionado con los extremos de los cromosomas, que, desde hace años, ha llamado la atención de los científicos.

Ya sabes que los cromosomas están formados por ADN que se condensa y empaqueta con ayuda de proteínas cuando la célula va a dividirse. Los extremos del ADN de cada cromosoma son especialmente delicados porque de su estructura depende la estabilidad del cromosoma.

Imagina un carrete de hilo o cuerda. Si los extremos del hilo cierran bien la estructura, el carrete mantendrá su integridad mucho tiempo. Ahora bien, si  los extremos  se sueltan y los dejamos libres, el carrete comenzará a desmadejarse y pronto se convertirá en una maraña imposible de usar. A los cromsomas les pasa algo parecido y para evitar el problema cuentan con unos extremos especiales llamados telómeros.

Localización y estructura de los telómeros

El ADN que forma los telómeros no codifica información para fabricar nada y su secuencia de componentes (nucleótidos) es altamente repetitiva (en el caso de los vertebrados la secuencia es TTAGGG, que se repite numerosas veces). La misión de los telómeros no es transportar información genética sino estabilizar la estructura de los cromosomas.

Existe un problema con los telómeros: cada vez que la célula se divide y duplica el ADN, una parte del extremo telomérico no se copia. Más que de un error, se trata de un problema técnico derivado de la forma que tiene el ADN de copiarse, pero el caso es que, como consecuencia, los telómeros de las células de un individuo se acortan más y más conforme las células del organismo experimentan división tras división. Y cuanto más se acortan, más peligra la estabilidad de los cromosomas y del ADN.

Telómeros (en amarillo) puestos de manifiesto con un colorante fluorescente específico, para diferenciarlos del resto del cromosoma (en azul).

El mecanismo funciona como un reloj. Los segmentos finales de los telómeros se pierden como los granos de arena pasan al recipiente inferior del reloj, marcando de esta forma, el ritmo de nuestro tiempo vital. Por debajo de cierta longitud de los telómeros, los cromsomas se hacen inestables, la división celular no funciona bien y la célula muere o se suicida (apoptosis). La renovación se hace menos eficiente y nuestro organismo envejece.

Pero hay cosas en toda esta historia que parecen no encajar, al menos aparentemente. Parece que cuanto más largos sean los telómeros de una especie, más longevidad debería tener un organismo; pero no ocurre así. Los telómeros de los cromsomas de células de ratones son 3-4 veces más largos que los de células humanas. Sin embargo, todos sabemos que los ratones viven mucho menos tiempo que los humanos (por fortuna para nosotros). La solución a esta aparente paradoja la ha demostrado el equipo de investigación del CNIO: Lo importante no es tanto la longitud de los telómeros en un determinado momento sino la velocidad con la que los telómeros se van acortando con el tiempo y la acumulación de cromosomas con telómeros cortos. Los investigadores han descubierto que el acortamiento de los telómeros  es mucho más rápido en células de ratones que en células humanas, lo cual explica su menor longevidad.

El hallazgo, además de muy interesante, replantea una estrategia ya conocida para luchar contra el proceso de envejecimiento. La clave podría estar en retrasar el acortamiento de los telómeros (de forma controlada) para prolongar la estabilidad de los cromosomas y con ello la juventud de nuestras células. Y afortunadamente, existe una herramienta con la que trabajar: se llama telomerasa.

Telomerasa, el elixir de la juventud

La telomerasa es una riboproteína (mitad proteína, mitad ARN) que es capaz de fabricar y reponer segmentos del telómero, compensando, de esta forma, el acortamiento del mismo en cada división. La telomerasa está de forma natural en nuestras células, pero su actividad decrece mucho con la edad.

El siguiente video explica por qué los telómeros se acortan en cada división y cómo la telomerasa contrarresta el proceso.

Se ha demostrado hace años que tipos de células que no cuentan con telomerasa envejecen muy rápidamente, en tanto tipos celulares que poseen una telomerasa “hiperactiva” consiguen prolongar la existencia de su estirpe más tiempo de lo habitual. A pesar de que parece una idea prometedora tiene un lado oscuro: la “inmortalidad” de una estirpe celular puede ser tan peligrosa o más que su muerte prematura.

No obstante, se buscan afanosamente fármacos que sean capaces de estimular la actividad de la telomerasa de forma controlada en nuestras células ya que se piensa que, al igual que se ha logrado aumentar el tiempo de vida en ratones, debe ser posible hacer lo mismo en humanos, ya que el mecanismo molecular que hay detrás del problema es el mismo en lo esencial.

Si te interesa el tema, no te pierdas un fragmento de una entrevista a María A. Blasco en el que la investigadora explica muy bien las líneas maestras este apasionantes tema de investigación.

Y ya que has llegado has aquí me atrevo a hacerte algunas preguntas para conocer tu opinión.

¿Crees que si llegamos a controlar la actividad de la telomerasa lograríamos ser inmortales?

¿Por qué crees que la telomerasa es un arma de doble filo?¿Qué puede tener de malo la inmortalidad de una estirpe celular?

4 thoughts on “Envejecimiento: células jóvenes, organismos viejos

  1. No, solo nos ayuda a conservarnos mejor y vivir algo más pero no llegar a ser inmortales.

    Es un arma de doble filo porque puede allegar a producir enfermedades celulares reaccionadas con la reproducción como el cáncer o la muerte prematura de la célula.

  2. ¡Hola! Aquí dejo mi opinión:
    1º-No lo creo. Porque la telomerasa solo puede aumentar un 40% la vida de un ser humano o de un ratón, es decir que por ejemplo, en el ser humano sólo lo alarga a una edad máxima como 120 años.
    La telomerasa no nos hace inmortales, porque eso es imposible, sólo nos la alarga un poco más.
    2º-
    •La telomerasa nos alarga la vida, lo cual nos beneficia a nosotros, pero no es siempre así, porque por ejemplo en una célula mala o cancerígena le ayuda a que se divida más y se reproduzca más y así hasta llegar a formar un tumor.
    •Sin embargo, no entiendo porque puede llegar a ser malo la inmortalidad de una estirpe celular, si las células que tienen una telomerasa “hiperactiva” prolongan su existencia.

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