No todas las células senescentes son 'zombis' dañinos que deben ser eliminados para prevenir las enfermedades relacionadas con la edad, según una nueva investigación de la Universidad de California en San Francisco (Estados Unidos).
Según los resultados de este estudio, publicado en la revista científica Science, algunas de ellas están integradas en tejidos jóvenes y sanos y favorecen la reparación normal de los daños.
Los científicos han visto ahora estas células en acción en el tejido pulmonar, así como en otros órganos que sirven de barrera en el cuerpo, como el intestino delgado, el colon y la piel. Cuando utilizaron unos fármacos llamados senolíticos para eliminar estas células, las lesiones en los tejidos pulmonares se curaron más lentamente.
"Las células senescentes pueden ocupar nichos con posiciones privilegiadas como 'centinelas' que vigilan el tejido en busca de lesiones y responden estimulando a las células madre cercanas para que crezcan e inicien la reparación", ha afirmado el doctor Tien Peng, autor principal del estudio.
"Nuestro estudio sugiere que los senolíticos podrían afectar negativamente a la reparación normal"
A medida que las personas envejecen, se acumulan células senescentes que tienen las características de las células viejas y desgastadas, incluida la incapacidad de producir células nuevas. En lugar de morir como las células envejecidas normales, siguen viviendo y escupiendo un cóctel de compuestos inflamatorios que forman el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP). Estos factores están relacionados con la enfermedad de Alzheimer, la artritis y otros males relacionados con la edad, incluido el cáncer. El pegadizo nombre de 'células zombi' fue acuñado para ellas.
Mediante el uso de senolíticos que se dirigen a las 'células zombi' y las eliminan, los investigadores hicieron el emocionante descubrimiento de que la eliminación de las células senescentes de los animales frustraba o disminuía las enfermedades relacionadas con la edad y prolongaba la vida de los animales. A partir de entonces, se produjo un boom de actividad en los laboratorios de investigación y las empresas farmacéuticas centradas en descubrir y perfeccionar versiones más potentes de estos fármacos.
Pero acabar con las células senescentes tiene sus peligros, según Peng. Por un lado, este estudio demostró que las células senescentes también poseen la capacidad de promover la curación normal mediante la activación de la reparación de las células madre. "Nuestro estudio sugiere que los senolíticos podrían afectar negativamente a la reparación normal, pero también tienen el potencial de dirigirse a enfermedades en las que las células senescentes impulsan un comportamiento patológico de las células madre", ha señalado Peng.
ILUMINACIÓN DE LAS CÉLULAS SENESCENTES
Uno de los principales retos del estudio de las células senescentes es que los biomarcadores de senectud (como el gen p16) suelen ser bastante escasos, lo que dificulta su detección. En los primeros experimentos, los investigadores extraían células llamadas fibroblastos en placas de cultivo, dejándolas crecer y producir suficientes células para experimentar con ellas, y luego las estresaban con sustancias químicas que las inducían a volverse senescentes.
Pero en los organismos vivos, las células interactúan con los tejidos que las rodean, afectando fuertemente a la actividad genética de las células. Esto significa que las características de las células que crecen aisladas en una placa de cristal podrían ser muy diferentes de las de las células en su entorno natural.
Para crear una herramienta más poderosa para sus estudios, los investigadores mejoraron una técnica común de fusionar un gen relevante (en este caso, el gen p16, que es excesivamente activo en las células senescentes) con la proteína verde fluorescente (GFP) como marcador que puede revelar la ubicación de las células bajo luz ultravioleta. Al aumentar la cantidad y la estabilidad de la proteína verde fluorescente en estas células senescentes, amplificaron enormemente la señal fluorescente, permitiendo finalmente a los investigadores ver las células senescentes en su hábitat natural de tejidos vivos.
En sus estudios sobre el tejido pulmonar, el equipo de Peng observó que las células senescentes de color verde brillaban junto a las células madre en la membrana basal
Utilizando esta herramienta de alta sensibilidad, los investigadores descubrieron que las células senescentes existen en los tejidos jóvenes y sanos en mayor medida de lo que se pensaba, y que de hecho comienzan a aparecer poco después del nacimiento. Los científicos también identificaron factores de crecimiento específicos que las células senescentes segregan para estimular a las células madre a crecer y reparar los tejidos.
El descubrimiento de que las células del sistema inmunitario, como los macrófagos y los monocitos, pueden activar las células senescentes es relevante para el envejecimiento y las lesiones tisulares, lo que sugiere que la inflamación observada en los tejidos envejecidos o dañados es un modificador crítico de la actividad y la regeneración de las células senescentes.
En sus estudios sobre el tejido pulmonar, el equipo de Peng observó que las células senescentes de color verde brillaban junto a las células madre en la membrana basal, que sirve de barrera para impedir la entrada de células extrañas y sustancias químicas nocivas en el organismo y también permite la difusión de oxígeno desde el aire de los pulmones a los tejidos subyacentes. En esta interfaz dinámica pueden producirse daños.
El equipo observó células senescentes en posiciones similares en otros órganos de barrera como el intestino delgado, el colon y la piel, y sus experimentos confirmaron que si las células senescentes eran eliminadas con senolíticos, las células madre pulmonares no eran capaces de reparar adecuadamente la superficie de barrera.