El aumento de CHK1 contrarresta el estrés replicativo y la anemia en ratones con pérdida de MCM3

Herramientas
|
14 oct 2015 - 13:00 h
|

Una de las preguntas más formuladas en el contexto de de la investigación sobre el envejecimiento celular es precisamente cuáles son las causas moleculares que están detrás de este envejecimiento. Ahora, una investigación publicada en Nature Communications y dirigida por Juan Méndez, responsable del Grupo de Replicación de ADN del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), arroja un poco más de luz en este tema, ya que ayuda a entender las causas moleculares del envejecimiento de las células madre responsables de regenerar las células de la sangre y abre al mismo tiempo una vía para reducir su progresivo deterioro con la edad. A medio o largo plazo, los resultados de esta investigación podrían también facilitar el desarrollo de tratamientos contra las anemias aplásicas, uno de los efectos secundarios más frecuentes producidos por la quimioterapia y la radioterapia en el tratamiento de pacientes de cáncer.

En 2014, Méndez participó en una investigación internacional, dirigida por un grupo de la Universidad de California y publicada en Nature, en la que se halló el mecanismo celular por el que, con el envejecimiento, se deterioran las células madre que generan los glóbulos rojos, las plaquetas y las células sanguíneas del sistema inmune. Ahora, los investigadores del CNIO han conseguido replicar este fenómeno en embriones de ratón. Para ello, en estos embriones, estos investigadores han reducido los niveles del gen MCM3, uno de los componentes del complejo MCM encargado de separar las dos cadenas de la doble hélice del ADN durante su replicación. Las células necesitan mantener niveles elevados de MCM durante la copia del ADN, ya que de lo contrario se produce estrés replicativo, un fenómeno que puede causar daños irreversibles en el genoma.

“Cuando reducimos los niveles del gen MCM3 en todo el organismo, observamos que el estrés replicativo afecta de manera especial a las células madre que dan lugar a todas las células de la sangre y, muy especialmente, a las células precursoras de los glóbulos rojos”, explica Méndez. Así, en los organismos adultos, la producción y maduración de glóbulos rojos ocurre en la médula ósea, pero durante el desarrollo embrionario ocurre principalmente en el hígado fetal. “En los animales deficientes en MCM3, las células madre del hígado fetal están deterioradas y los embriones desarrollan una forma grave de anemia que impide que lleguen a nacer, por lo que podríamos decir que el estrés replicativo convierte a las células madre fetales, que deberían de funcionar perfectamente, en células muy envejecidas”, destaca este investigador, quien asegura que esto lo han comprobado mediante experimentos con transplantes, en los que las células fetales con estrés replicativo no son capaces de reconstituir adecuadamente el sistema sanguíneo en animales receptores.

Para evitar precisamente la letalidad embrionaria, los investigadores probaron con el aumento de los niveles de CHK1, uno de los genes responsables de proteger a las células contra el estrés replicativo. “Podría decirse que es un supervisor de la replicación del ADN: cuando algo va mal, CHK1 ralentiza o detiene la división celular hasta que el problema se haya solucionado”, explica Méndez. Los resultados del experimento mostraron que, efectivamente, los ratones sometidos a estrés replicativo por la pérdida de MCM3 pero con niveles más altos de CHK1 mostraron una anemia menos acusada, por lo que 4 de cada 10 embriones se desarrollaron con normalidad y completaron la gestación.

Según los autores del estudio, “una implicación interesante de este trabajo es que este tipo de anemia causada por el estrés replicativo es muy similar a la anemia aplásica que surge como complicación en muchos pacientes que reciben quimioterapia o radioterapia, precisamente porque estos tratamientos introducen daños masivos en el ADN de las células proliferantes”. De ahí que un camino a explorar en próximas investigaciones sea intentar que estos resultados permitan desarrollar tratamientos efectivos contra esta anemia, pero también contra los efectos del envejecimiento sobre las células madre del sistema sanguíneo.

e-planning ad
Twitter
Suplementos y Especiales