Científicos japoneses descubren la causa del envejecimiento de las células humanas

Nuestras células son como diminutos globos que contienen agua y otros compuestos, en las que el globo es una frágil membrana de sólo 5 nanómetros de grosor. Esto supone gozar de una finura similar a la veinteava parte del espesor de una pompa de jabón. La membrana plasmática es tan importante que, si se rompe, los contenidos "se salen" y la célula ya no puede mantener sus funciones. Para hacer frente a estos daños, las células están equipadas con mecanismos que pueden reparar hasta cierto punto los daños en la membrana.

Hasta ahora, se creía que los daños mecánicos a la membrana celular desencadenaban dos resultados posibles: la recuperación de la célula o su muerte. Pero un nuevo estudio conducido por científicos japoneses ha descubierto un tercero: entran en un estado conocido como senescencia celular. Esto significaría que el daño plasmático puede provocar el envejecimiento de las células humanas. Un hallazgo que supone que haber descubierto una posible causa del envejecimiento celular, a través de una teoría que hasta ahora no se contemplaba.

La causa de la senescencia celular en el cuerpo humano sigue siendo un tema controvertido que, según lo establecido, se atribuye a la división celular repetida. Factores de estrés también inducen la senescencia celular en el laboratorio. Durante mucho tiempo, el dogma en el campo de la investigación fue que varios tipos de estrés inducen la senescencia celular, en última instancia, a través de la activación de la respuesta al daño del ADN.

Sin embargo, los autores descubrieron que los daños en la membrana celular inducen la senescencia celular a través de un mecanismo diferente, en el que intervienen los iones de calcio y el gen supresor de tumores p53. "El perfil de expresión génica y la bioinformática [utilizados en el presente estudio] sugirieron que los daños en la membrana celular explican el origen de las células senescentes en nuestro cuerpo, concretamente las que se encuentran cerca de tejidos dañados", subraya el profesor Keiko Kono, jefe de la unidad de Membranología y autor principal de este estudio.

Sus hallazgos, insisten los autores, pueden contribuir a desarrollar una estrategia para lograr una longevidad saludable en el futuro. Unos resultados que se publican hoy, en la prestigiosa revista científica Nature Aging, escaparate de los mayores descubrimientos en el campo del envejecimiento. El estudio también protagonizará la portada del número de marzo.

Liderado por Kono, el trabajo se basó en la utilización de levadura en ciernes y fibroblastos humanos normales. En él participaron investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST), en Japón. También colaboraron investigadores de la Universidad de Tokio y de Nagoya.

"Cuando empecé este proyecto, mi objetivo era simplemente comprender los mecanismos de reparación de la membrana celular dañada", recuerda el profesor Keiko Kono, jefe de la unidad de Membranología y autor principal de este estudio, en el que participaron varios miembros de la unidad, como Kojiro Suda, Yohsuke Moriyama, Nurhanani Razali y otros colegas. "Inesperadamente, acabamos descubriendo que el daño mecánico en la membrana celular, en cierto sentido, cambia el destino de las células", indica.

La clave para determinar cuál será su destino está en la extensión del daño. El daño leve de la membrana celular puede repararse fácilmente, lo que permite a las células continuar la división celular sin problemas. El nivel más alto de daño de la membrana celular induce la muerte celular. Sin embargo, un nivel medio de daño de la membrana celular convierte a las células en células senescentes varios días después, a pesar de que el resellado de la membrana parece tener éxito.

Los científicos utilizan el kintsugi, el arte tradicional japonés para restaurar la cerámica, como una metáfora para explicar la senescencia celular inducida por el daño a la membrana. El kintsugi consiste en reparar una pieza de cerámica, como un jarrón roto, remendando las grietas con laca y oro. De esta forma, dicen, se convierte en un objeto con la misma historia, pero con una forma nueva.

"En esta analogía, la membrana celular dañada se repara, sin embargo, en lugar de restaurar la célula a su forma original, la nueva naturaleza celular cambia irreversiblemente y las células se comportan de forma diferente en nuestro cuerpo", explica. Pero, ¿qué es y cómo se comporta una célula senescente?

¿Qué son las células senescentes?

Las células cancerosas se dividen ilimitadamente. En cambio, las células normales no cancerosas tienen una capacidad limitada de división celular: unas 50 veces, antes de que la división se detenga irreversiblemente y las células entren en un estado conocido como senescencia celular.

Las células senescentes no mueren, sino que permanecen activas y se acumulan en los tejidos del cuerpo. Lo que pasa es que, a diferencia de las células jóvenes y sanas, liberan ciertas sustancias dañinas que pueden producir inflamación y lesiones en las células vecinas. Esto provoca que aumente la respuesta inmunitaria y defensiva de los tejidos cercanos y de los órganos distantes.

Así, las células senescentes pueden inducir cambios tanto beneficiosos como perjudiciales en nuestro organismo. Aunque parezca paradójico, pueden acelerar la cicatrización de las heridas y hasta suprimir tumores, pero, a la vez, cumplen un papel en la formación del cáncer y contribuyen al envejecimiento.

Durante la última década, numerosos estudios han informado de la existencia de células senescentes en cuerpos animales, incluidos los humanos, y de que la eliminación de células senescentes puede rejuvenecer las funciones corporales en animales de experimentación.