Resumen:
A medida que envejecemos, las células senescentes seguirán acumulándose en el cuerpo humano. Estas células, a menudo llamadas "células zombis", han dejado de dividirse pero permanecen metabólicamente activas y continúan liberando moléculas inflamatorias, lo que contribuye a la inflamación crónica asociada con la fragilidad, las enfermedades cardiovasculares, el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y otras enfermedades relacionadas con el envejecimiento.
Un nuevo estudio realizado por la Clínica Mayo en colaboración con el Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute ha descubierto un mecanismo previamente desconocido que explica cómo las células senescentes cambian los genes inflamatorios a un estado altamente activo. Los hallazgos muestran que las mitocondrias disfuncionales interactúan con mecanismos epigenéticos que regulan la actividad genética, lo que puede proporcionar nuevas formas de reducir la inflamación dañina sin eliminar directamente las células senescentes.
Este estudio fue publicado en la revista Nature y se basa en muchos años de investigación en la comunidad académica. Investigaciones anteriores se han centrado en el fenotipo secretor asociado a la senescencia, un conjunto de moléculas inflamatorias liberadas por las células senescentes.
El Dr. Joao Passos, autor principal del estudio e investigador de la Clínica Mayo, dijo que durante muchos años, campos relacionados han estado trabajando para eliminar las células senescentes, y adoptaron un enfoque diferente: en lugar de matar estas células, deberían estudiar si pueden desactivar el mecanismo inflamatorio que las hace dañinas.
El laboratorio de Pazos descubrió previamente que las mitocondrias dañadas filtran ADN y ARN mitocondrial hacia el interior de la célula. Estas moléculas genéticas "fuera de lugar" pueden activar vías inmunes que promueven la inflamación. Una nueva investigación muestra que esta alarma inflamatoria es solo una parte del proceso.
El equipo de investigación descubrió que las señales inflamatorias por sí solas no son suficientes para activar completamente los genes relevantes, afirmó la Dra. Helen Martini, primera autora del estudio e investigadora de la Clínica Mayo. Estas células también requieren señales metabólicas de las mitocondrias, lo que cambia la forma en que se activan los genes inflamatorios.
Esta señal adicional involucra acetil-CoA. El acetil-CoA es una molécula producida por el metabolismo mitocondrial. Los investigadores descubrieron que las células senescentes producen más acetil-CoA, lo que respalda las modificaciones epigenéticas, que son cambios químicos que influyen en si los genes están activos sin cambiar la secuencia básica del ADN.
Estas modificaciones hacen que los genes inflamatorios sean más accesibles a la maquinaria molecular responsable de leer los genes en las células, mejorando así la expresión de genes relacionados. En otras palabras, el proceso se divide en dos partes: la fuga de ADN y ARN mitocondrial es responsable de desencadenar señales inflamatorias, mientras que el metabolismo mitocondrial proporciona un "permiso" a nivel molecular para que los genes inflamatorios finalmente se activen por completo.
Dra. Martini dijo que este es un camino completamente nuevo. El equipo de investigación descubrió que las mitocondrias disfuncionales pueden promover la inflamación al controlar los interruptores epigenéticos que activan los genes inflamatorios.
Los investigadores también identificaron un posible punto de intervención terapéutica. Centraron su atención en SLC25A1. Se trata de un transportador de citrato mitocondrial que participa en el suministro de las sustancias necesarias para producir acetil-CoA, que es una base importante para los cambios epigenéticos antes mencionados.
Cuando los investigadores bloquearon SLC25A1, había menos acetil-CoA disponible en las células y la activación de los genes inflamatorios disminuyó, aunque la señal inmunoinflamatoria inicial permaneció. Este descubrimiento revela un nodo de control previamente no reconocido en el proceso inflamatorio, lo que sugiere que apuntar a esta vía puede promover un proceso de envejecimiento más saludable en el futuro sin destruir las células senescentes.
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