La cantidad de nutrientes disponibles puede influir en la calidad del ADN

Las células tienen una serie de mecanismos y puntos de control para vigilar y detectar la presencia de daños en su material hereditario. En el caso de encontrar alteraciones en el ADN, el avance del ciclo celular se detiene, proporcionando tiempo para que la célula repare los daños y estos no sean transmitidos a las células hijas. Una alternativa a este proceso es el fenómeno denominado adaptación, por el cual, en ocasiones, a pesar de existir daños irreparables en el ADN o en la función de los telómeros, en lugar de parar el ciclo celular, la célula inactiva uno de los puntos de control y prosigue con la mitosis. Este proceso puede resultar ventajoso para la célula individual, puesto que evita la muerte celular derivada de la acumulación de daños irreparables en su material genético, pero a nivel del organismo completo, el mantenimiento de células con semejante daño en el ADN puede llevar a cáncer u otras enfermedades.

Utilizando un modelo en levadura, un estudio de la Universidad de Heidelberg revela que la cantidad de nutrientes disponibles para la célula es un factor crítico en el proceso de adaptación, afectando a los mecanismos de vigilancia y control de la calidad del ADN.

Los investigadores observaron que la señalización nutricional mediada por TORC1 (target of rapamycing complex 1) influye en la decisión de progresar o no en el ciclo celular. La inhibición de TORC1 previene la adaptación de los puntos de control, mediante regulación vía Cdc5 e inducción de autofagia, y las células permanecen viables, al tener tiempo de arreglar su ADN, reteniendo también su potencial proliferativo.

Los autores indican que en condiciones de elevada disponibilidad de nutrientes, con TORC1 activada, y daños irreparables en el ADN, es más beneficioso para una célula adaptarse al daño y maximizar su propagación en condiciones ricas de nutrientes, que arriesgarse a un arresto permanente del ciclo celular que las llevaría a la senescencia. Sin embargo, cuando los nutrientes son limitados puede resultar más ventajoso permanecer en arresto, con daños en el ADN, que arriesgarse a continuar con una división celular con material hereditario alterado en un ambiente pobre.

“Creemos que una cantidad elevada de nutrientes empuja a las células a crecer y proliferar, incluso en condiciones en las que no deberían hacerlo, como por ejemplo cuando su ADN está dañado,” indica Brian Luke, director del trabajo. “Las condiciones con niveles bajos de nutrientes probablemente aseguran que las células únicamente se arriesgarán a dividirse cuando el ADN esté completamente reparado.”

El investigador añade que se ha demostrado recientemente que la reducción de nutrientes o el tratamiento con rapamicina (que inactiva TORC1) puede extender la esperanza de vida celular, además de mejorar la eficacia de algunos tipos de quimioterapia, por lo que los resultados obtenidos en el trabajo, podrían tener importantes aplicaciones clínicas.

Referencia: Klermund J, et al. High Nutrient Levels and TORC1 Activity Reduce Cell Viability following Prolonged Telomere Dysfunction and Cell Cycle Arrest. Cell Rep. 2014 Sep 24. pii: S2211-1247(14)00729-3. doi: 10.1016/j.celrep.2014.08.053.

Fuente: http://www.uni-heidelberg.de/presse/news2014/pm20141007_a-diet-for-the-cell-keeping-the-dna-fit-with-ewer-calories.html