Una nueva investigación dirigida por la Escuela de Ingeniería Viterbi de USC podría ser clave para comprender cómo funciona el proceso de envejecimiento. Los hallazgos tienen potencial para ayudar a las personas con cáncer con nuevos tratamientos y medicamentos revolucionarios.
El científico a cargo de la investigación es el Profesor Asistente de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales Nick Graham, quien junto a Scott Fraser, Profesor Provost de Ciencias Biológicas e Ingeniería Biomédica, y los ingenieros Pin Wang, Zohrab A. Kaprielian Fellow, estudiaron cómo funciona el proceso del envejecimiento celular.
“Para beber de la fuente de la juventud, tienes que descubrir dónde está la fuente de la juventud y entender qué está haciendo la fuente de la juventud”, dijo Graham. “Estamos haciendo lo contrario; estamos tratando de estudiar las razones por las que las células envejecen, para poder diseñar tratamientos para un mejor envejecimiento”.
¿Qué hace que las células envejezcan?
Alireza Delfarah, autora principal del estudio y estudiante egresada del laboratorio de Graham, estudió la senescencia, un proceso natural en el que las células dejan de crear células permanentemente, para comprender el envejecimiento. Este proceso es el causante de algunos de los efectos del envejecimiento como la artritis, la osteoporosis y las enfermedades cardíacas.
“Las células senescentes son efectivamente lo contrario de las células madre, que tienen un potencial ilimitado para la autorrenovación o división”, dijo Delfarah. “Las células senescentes no pueden dividirse nunca más. Es un estado irreversible de detención del ciclo celular”.
Durante la investigación, el equipo descubrió que las células senescentes envejecidas dejaron de producir una clase de sustancias químicas llamadas nucleótidos, componentes básicos del ADN. Y cuando tomaron células jóvenes y las obligaron a dejar de producir estos componentes, se volvieron senescentes o envejecieron.
“Esto significa que la producción de nucleótidos es esencial para mantener las células jóvenes“, dijo Delfarah. “También significa que si pudiéramos evitar que las células pierdan la síntesis de nucleótidos, las células podrían envejecer más lentamente”.
Los investigadores examinaron las células jóvenes que proliferaban de manera robusta y las alimentaron con moléculas marcadas con isótopos estables de carbono, para rastrear cómo los nutrientes se procesaban en diferentes vías bioquímicas. Los resultados visualizados en imágenes 3D revelaron que las células senescentes a menudo tienen dos núcleos y que no sintetizan ADN.
Según Graham, la senescencia es más conocida como la barrera protectora del cuerpo contra el cáncer. Cuando las células sufren daños que podrían estar en riesgo de convertirse en cáncer, entran en la senescencia y dejan de proliferar para que el cáncer no se desarrolle y se propague.
“A veces la gente habla de la senescencia como una espada de doble filo, que protege contra el cáncer, y eso es algo bueno”, dijo Graham. “Pero también promueve el envejecimiento y enfermedades como la diabetes, la disfunción cardíaca o la aterosclerosis y la disfunción general de los tejidos”.
Es por esta razón que no se debe prevenir por completo la senescencia, ya que esto podría desencadenar el cáncer. Sin embargo, los científicos quieren encontrar la manera de tratar a estas células para promover un envejecimiento saludable y una mejor función, según Graham. En ese sentido, están trabajando en el campo emergente de los senolíticos, el desarrollo de medicamentos que pueden eliminar las células envejecidas.
Los ensayos en personas todavía están en etapas tempranas, pero los ensayos en ratones han demostrado que al eliminar las células senescentes, los ratones envejecen de forma más saludable.
