¿Las “células zombies” también son importantes para la salud del organismo?

La senescencia celular es un fenómeno irreversible que se produce cuando cesa el proceso natural de división de las células en los tejidos humanos. Es decir, que ocurre cuando se envejece. Es por eso que se cree que contribuyen al desarrollo del propio envejecimiento, así como a diversas enfermedades relacionadas, como el Alzheimer, la diabetes tipo 2 y varias formas de cáncer. Es por este motivo que, en la búsqueda de una mayor longevidad, los científicos buscaron la forma de deshacerse de estas células “zombie”, aunque ahora esto podría ser un error.

Es que, al parecer, no todas las células senescentes son “zombis” dañinos que deben eliminarse para prevenir enfermedades relacionadas con la edad, según una nueva investigación de Universidad de California en San Francisco. Es que los científicos descubrieron que algunas de ellas están incrustadas en tejidos jóvenes y saludables y promueven la reparación normal del daño.

Los científicos han visto estas células en acción en el tejido pulmonar, así como en otros órganos que sirven como barreras en el cuerpo, como el intestino delgado, el colon y la piel.

“Las células senescentes pueden ocupar nichos con posiciones privilegiadas como centinelas que monitorean el tejido en busca de lesiones y responden estimulando a las células madre cercanas para que crezcan e inicien la reparación”, explicó Tien Peng, profesor asociado de medicina pulmonar de cuidados intensivos, alergias y sueño, y autor principal del estudio, que se publicó en la revista Science.

Pueden dañar y curar

El investigador indicó que era comprensible “que los científicos al principio consideraran las células senescentes como puramente perjudiciales”. A medida que las personas envejecen, se acumulan células senescentes que tienen características viejas y desgastadas, incluida la incapacidad de producir células nuevas.

En lugar de morir como las células envejecidas normales, siguen viviendo, arrojando un cóctel de compuestos inflamatorios que forman el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP). Usando senolíticos que atacan y matan a las “células zombis”, los investigadores hicieron el descubrimiento de que eliminar las células senescentes de los animales frustró o disminuyó las enfermedades relacionadas con la edad y extendió la vida de los animales.

A partir de entonces, se produjo un auge de la actividad en los laboratorios de investigación y las empresas farmacéuticas centradas en descubrir y refinar versiones más potentes de estos fármacos. ”Pero matar las células senescentes tiene sus peligros. Nuestro estudio mostró que las células senescentes también poseen la capacidad de promover la curación normal a través de la activación de la reparación de células madre”, advirtió Peng.

Un desafío importante para el estudio de las células senescentes es que los biomarcadores de la senescencia (como el gen p16) a menudo son bastante escasos, lo que dificulta su detección. En los primeros experimentos, los investigadores extrajeron células llamadas fibroblastos en placas de cultivo, permitiéndoles crecer y producir suficientes células para experimentar, y luego sometieron a estrés a las células con sustancias químicas que las indujeron a volverse senescentes.

Pero en los organismos vivos, las células interactúan con los tejidos que las rodean, afectando fuertemente su actividad genética. Esto significa que las características de las células que crecen aisladas en una placa de vidrio pueden ser bastante diferentes de lo que hacen en su entorno natural.

Para crear una herramienta más poderosa para sus estudios, la becaria postdoctoral Nabora Reyes de Barboza y sus colegas mejoraron una técnica común de fusionar un gen relevante, en este caso, el gen p16, que es demasiado activo en las células senescentes, con proteína fluorescente verde (GFP) como marcador que puede revelar su ubicación bajo luz ultravioleta.

Al mejorar la cantidad y la estabilidad de la proteína fluorescente verde en estas células senescentes, Reyes amplificó en gran medida la señal fluorescente, lo que finalmente permitió a los investigadores ver las células senescentes en su hábitat natural de tejidos vivos.

Usando esta herramienta altamente sensible, los investigadores encontraron que las células senescentes existen en tejidos jóvenes y sanos en mayor medida de lo que se pensaba anteriormente, y en realidad comienzan a aparecer poco después del nacimiento.

De este modo, este hallazgo es relevante para el envejecimiento y la lesión tisular, y es el descubrimiento de que las células del sistema inmunitario, como los macrófagos y los monocitos, pueden activar las células senescentes, lo que sugiere que la inflamación observada en el tejido envejecido o dañado es un modificador crítico de la actividad y regeneración de las células senescentes.

En sus estudios del tejido pulmonar, el equipo de Peng observó células senescentes con un brillo verde junto a las células madre en la membrana basal que sirve como una barrera que evita que células extrañas y sustancias químicas dañinas ingresen al cuerpo y también permite que el oxígeno se difunda del aire en los pulmones hacia tejidos subyacentes. Se pueden producir daños en esta interfaz dinámica.

Los experimentos confirmaron que si las células senescentes se eliminaban con senolíticos, las células madre pulmonares no podían reparar adecuadamente la superficie de la barrera.

El resto de autores que participaron en el documento son Maria Krasilnikov, Nancy C. Allen, Jinyoung Lee, Ben Hyams, Minqi Zhou, Supriya Ravishankar, Monica Cassandras, Chaoqun Wang, Imran Khan, Michael Matthay y Dean Shappard del Departamento de Medicina, Pulmonar y Crítico. Care Division, Peri Matatia y Ari Molofsky del Departamento de Medicina de Laboratorio, Makato Nakanishi de la Universidad de Tokio y Judith Campisi del Buck Institute.

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