Las células senescentes del sistema inmunitario se encuentran potencialmente entre las más dañinas de todas las células senescentes porque propagan el daño tisular y el envejecimiento rápido a otros órganos y sistemas del cuerpo. Pero un descubrimiento de Universidad de California San Francisco sugiere que no todas las células senescentes son "zombis" dañinos.
Si bien reevaluaron el papel de las células “zombis” que la medicina antienvejecimiento ha tratado de eliminar, los científicos descubrieron que algunas están incrustadas en tejidos jóvenes y sanos y promueven la reparación normal del daño.
Los científicos ahora han observado estas células en acción en el tejido pulmonar y otros órganos que funcionan como barreras en el cuerpo, como el intestino delgado, el colon y la piel. Las lesiones del tejido pulmonar se recuperan más lentamente cuando se tratan con medicamentos senolíticos, que matan estas células.
Tien Peng, MD, profesor asociado de medicina pulmonar, cuidados intensivos, alergias y del sueño, y autor principal del estudio, dijo: "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".
“Era comprensible que los científicos inicialmente consideraran las células senescentes como puramente perjudiciales. A medida que las personas envejecen, las células senescentes acumulan características de las células viejas y desgastadas, incluida la incapacidad de producir nuevas células. En lugar de morir como las células envejecidas normales, siguen viviendo y arrojan un cóctel de compuestos inflamatorios que forman el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP). Estos factores están relacionados con Alzheimer, artritis, y otros trastornos relacionados con la edad, incluyendo células cancerosas. Se les acuñó el nombre pegadizo de “células zombis”.
Los investigadores hicieron el sorprendente descubrimiento de que eliminar las células senescentes de los ratones previno o redujo las enfermedades relacionadas con la edad y aumentó la longevidad de los animales utilizando senolíticos que atacan y matan las "células zombis". Después de eso, se produjo un aumento de la actividad en los laboratorios de investigación y las empresas farmacéuticas dedicadas a encontrar y desarrollar versiones más potentes de estos medicamentos.
Sin embargo, eliminar las células senescentes conlleva riesgos. Por ejemplo, este estudio reciente mostró que las células senescentes también pueden promover la curación de rutina al activar la reparación de células madre. Según la nueva investigación, los análisis pueden tener un impacto negativo en la reparación normal, pero también pueden tratar trastornos en los que las células senescentes son responsables del comportamiento patológico de las células madre.
Las células senescentes pueden ser un desafío para investigar ya que sus indicadores, como el gen p16, a veces son escasos y difíciles de encontrar. En los primeros experimentos, las células fibroblásticas se aislaron, se cultivaron en placas de cultivo hasta que hubo un número suficiente de células para los experimentos y luego se sometieron a estrés con productos químicos que causaron la senescencia en las células. Pero en los seres vivos, interacciones entre células y los tejidos que los rodean afectan significativamente la actividad genética de las células. Esto significa que, en comparación con las células en su entorno normal, las características de las células que crecen aisladas en una placa de vidrio pueden diferir.
Para crear una herramienta más poderosa para sus estudios, los científicos mejoraron una técnica común de fusionar un gen relevante, en este caso, el gen p16, que es demasiado activo en las células senescentes, con una proteína fluorescente verde (GFP) como marcador que puede revelar la ubicación de las células bajo luz ultravioleta. Los científicos amplificaron significativamente la señal fluorescente mejorando la cantidad y la estabilidad de la proteína verde fluorescente en estas células senescentes. Esto les permitió ver células senescentes en su hábitat natural de tejidos vivos.
Los científicos descubrieron que las células senescentes existen en tejidos jóvenes y sanos en mayor medida de lo que se creía anteriormente y comienzan a desarrollarse poco después del nacimiento utilizando esta tecnología extremadamente sensible. Los científicos también descubrieron factores de crecimiento particulares que emiten las células senescentes para estimular la proliferación de las células madre y la curación de los tejidos. La revelación de que las células del sistema inmunológico, como los macrófagos y los monocitos, pueden activar las células senescentes es relevante para el envejecimiento y el daño tisular. Este hallazgo implica que la inflamación en el tejido viejo o lesionado es un regulador crucial de la actividad y regeneración de las células senescentes.
En sus estudios del tejido pulmonar, el equipo de Peng observó células senescentes brillantes de color verde situadas junto a las células madre en la membrana basal que sirve como barrera que impide que células extrañas y sustancias químicas nocivas entren en el cuerpo y permite que el oxígeno se difunda desde el aire de los pulmones hacia tejidos subyacentes. Se pueden producir daños en esta interfaz dinámica. El equipo observó células senescentes en posiciones similares en otros órganos de barrera, como el intestino delgado, el colon y la piel. Sus experimentos confirmaron que si las células senescentes fueran eliminadas con senolíticos, las células madre del pulmón no podrían reparar correctamente la superficie de la barrera.
Catedrático de Patología Experimental dijo El estudio de Peng es realmente significativo para la investigación sobre el envejecimiento, donde el objetivo es ayudar a las personas a vivir una vida más larga y saludable.
“Los estudios sugieren que la investigación de los senolíticos debería centrarse en reconocer y atacar con precisión las células senescentes dañinas, tal vez ante los primeros signos de enfermedad, dejando intactas las útiles”, dijo. “Estos hallazgos enfatizan la necesidad de desarrollar mejores medicamentos y moléculas pequeñas que se dirijan a subconjuntos específicos de células senescentes implicadas en la enfermedad en lugar de la regeneración”.
Referencia de la revista:
- Nabora S. Reyes et al. Las células centinela p16INK4a+ en la membrana basal forman un nicho de reparación en el pulmón. Ciencia:. DOI: 10.1126/ciencia.abf33
