Los científicos del MIT han resuelto el misterio de por qué el encendido forzado de los genes responsables de la reparación del ADN no rejuvenece la retina en ratones, sino que mata sus células. Sus hallazgos se presentaron en la revista Science Signaling.
Todos los días en cualquier célula de nuestro cuerpo hay entre 10 y 20 mil pequeñas averías en el ADN, que conducen a la ruptura de sus espirales. Todo un complejo de proteínas y moléculas de señalización reacciona a estas averías, que las reconocen, evalúan la posibilidad de reparación, conectan hilos rotos o indican a la célula que se autodestruya.
Científicos rusos y extranjeros han estado estudiando estos sistemas durante mucho tiempo, tratando de comprender exactamente qué tipos de daños en el ADN reparan, qué afecta su actividad y si se puede aumentar al hacer que las células sean invulnerables a la radiación y proteger a su propietario del desarrollo de cáncer.
Hace diez años, dijo Samson, su equipo realizó uno de los primeros estudios de este tipo. Hicieron un seguimiento de cómo el aumento de la actividad del gen AAG, que es responsable de la eliminación de pequeñas lesiones individuales en una de las cadenas de ADN, afecta el funcionamiento de los ojos de los ratones que recibieron una dosis de quimioterapia de "caballo".
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Los científicos esperaban que el trabajo mejorado del "gen de la inmortalidad" protegería la retina de los roedores de la degeneración, pero en realidad sucedió exactamente lo contrario: las células sensibles a la luz comenzaron a morir aún más rápido y los ratones se quedaron ciegos rápidamente.
Pasaron los siguientes diez años resolviendo este acertijo. La respuesta resultó ser muy sencilla. Resultó que las moléculas de la enzima AAG cortaron tantos segmentos dañados de ADN que esto llevó a la inclusión de una "proteína de muerte" especial, una molécula de PARP que inicia la necrosis, una de las variantes del suicidio celular.
Durante los sistemas normales de reparación del ADN, esta enzima reconoce roturas en hebras simples de ADN, se adhiere a ellas y genera señales que hacen que otras proteínas repare estos daños. En el caso de que haya demasiadas rupturas, la actividad PARP excesivamente alta priva a la célula de sus reservas de "moneda de energía", moléculas de ATP, lo que conduce a su descomposición y muerte.
El contenido de la primera célula, como descubrieron Samson y sus colegas, ingresa al espacio intercelular y causa inflamación, atrayendo la atención de los macrófagos, cuerpos inmunes especiales que “digieren” los restos de células muertas.
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Ellos, a su vez, producen una serie de moléculas agresivas que penetran en los receptores aún vivos de la retina y dañan aún más el ADN. Esto conduce a un nuevo estallido de actividad AAG, activación de PARP, muerte de una nueva porción de células y aumento de la inflamación. Como resultado, todo el tejido se autodestruye rápidamente.
Procesos similares, como demostraron experimentos posteriores en ratones, ocurren, aunque de una forma menos dramática, en otros tejidos y órganos de los ratones, incluidos el cerebelo, la médula ósea y el páncreas. En un futuro cercano, según Samson, su equipo estudiará cómo estos problemas son característicos de los tejidos humanos y las células individuales.
