A medida que envejecemos, algunas células de nuestro organismo dejan de dividirse, pero no desaparecen. Permanecen en los tejidos en un estado conocido como senescencia celular y, debido a su peculiar comportamiento, se las conoce popularmente como “células zombi”.
La senescencia forma parte de procesos biológicos normales y puede cumplir funciones importantes, pero la acumulación de células senescentes con la edad se ha relacionado con inflamación, deterioro de tejidos y distintas enfermedades asociadas al envejecimiento.
Uno de los grandes desafíos científicos consiste precisamente en identificar estas células de manera fiable. Ahora, investigadores del Hospital General de Massachusetts y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una técnica que permite reconocer sus características bioquímicas sin destruirlas.
Qué son realmente las “células zombi”
La senescencia celular puede desencadenarse cuando una célula experimenta diferentes tipos de estrés, entre ellos daños en su ADN.
En lugar de continuar dividiéndose, la célula entra en un estado estable en el que detiene su proliferación pero permanece metabólicamente activa. Durante este proceso también puede experimentar modificaciones importantes en su forma, metabolismo y expresión génica.
El sistema inmunitario puede reconocer y eliminar muchas de estas células. Sin embargo, con el envejecimiento, ese mecanismo puede perder eficacia y favorecer su acumulación.
El problema no es únicamente que las células permanezcan en los tejidos. Las células senescentes pueden modificar su entorno mediante las sustancias que producen y liberan, por lo que su acumulación se ha asociado con procesos inflamatorios, degeneración de tejidos y determinadas enfermedades relacionadas con la edad.
El problema de identificar una célula senescente
Reconocer estas células no es tan sencillo como buscar una única característica.
La senescencia implica numerosos cambios moleculares y celulares, y precisamente por eso los investigadores buscan nuevas herramientas capaces de caracterizarla con mayor precisión. El equipo integrado, entre otros, por Ke Zhang, del Hospital General de Massachusetts, y Jeon Woong Kang, del MIT, recurrió a una tecnología denominada microscopía Raman.
Esta técnica permite obtener información sobre la composición bioquímica de una muestra mediante la interacción de la luz con sus moléculas.
Una de sus principales ventajas para este trabajo es que puede analizar células sin necesidad de destruirlas.
Una especie de “código de barras” de las células zombi
Los investigadores combinaron la información obtenida mediante microscopía Raman con datos de expresión genética de las mismas células y a resolución celular. La combinación permitió relacionar determinadas señales espectroscópicas con características moleculares asociadas a la senescencia.
A partir de esta información, el equipo consiguió identificar lo que describe como “códigos de barras” característicos, capaces de distinguir rápidamente las células senescentes. El enfoque, denominado RamanOmics, busca conectar las señales físicas detectadas mediante espectroscopia con los cambios moleculares que ocurren dentro de las células.
Los resultados fueron publicados en Nature Aging bajo el título RamanOmics decodes the spatial vibrational–molecular architecture of senescence in aging and repair.
Por ahora, los experimentos se realizaron con células de ratón
Existe una limitación importante antes de pensar en aplicaciones clínicas. El estudio descrito se realizó utilizando células de ratón, por lo que todavía no demuestra que el sistema pueda utilizarse de la misma manera para identificar células senescentes en pacientes.
Los investigadores trabajan ahora para trasladar la estrategia al análisis de tejidos humanos.
Si ese proceso tiene éxito, la posibilidad de detectar estas células sin dañarlas podría proporcionar nuevas herramientas para estudiar cómo aparecen, dónde se acumulan y qué papel desempeñan durante el envejecimiento y la reparación de los tejidos.
Una nueva forma de estudiar el envejecimiento celular
Identificar con precisión las células senescentes resulta especialmente importante porque se investigan estrategias destinadas a comprender y eventualmente intervenir en los procesos relacionados con su acumulación.
La nueva técnica no significa que exista un tratamiento para eliminar las “células zombi”, ni demuestra que sea posible detener el envejecimiento. Su aportación es más concreta: ofrece una nueva manera de reconocer y estudiar estas células mediante sus características bioquímicas y moleculares.
El siguiente paso será comprobar hasta qué punto esos “códigos de barras” detectados en células de ratón pueden trasladarse a tejidos humanos. Si funcionan de manera similar, podrían convertirse en una herramienta útil para investigar con mayor detalle uno de los procesos celulares más estrechamente relacionados con el envejecimiento.
