A lo largo de la vida, el material hereditario va sufriendo ataques por parte de agentes endógenos o medioambientales. Como resultado, el ADN va acumulando daños de mayor o menor relevancia. Uno de los peores daños posibles son las roturas de la doble cadena de ADN, ya que pueden derivar en la pérdida de información genética vital producida por las potenciales reorganizaciones cromosómicas resultantes y con ello influir en múltiples procesos celulares. De hecho, se ha observado una acumulación de reorganizaciones cromosómicas con la edad, tanto en humanos como en otras especies. Diferentes estudios indican que esto puede ser debido a que la capacidad de reparar los daños en el ADN disminuye con la edad. Sin embargo, esta hipótesis no había sido contrastada in vivo, durante el envejecimiento normal de un organismo.
Un estudio de la Universidad de Roschester, EEUU ha abordado esta idea y revelado, en un modelo de ratón, que con la edad no sólo disminuye la eficiencia de los mecanismos de reparación del ADN, sino que además las células utilizan mecanismos menos eficientes.
Los investigadores utilizaron una línea de ratones en la que podían detectar de forma visual en qué células se producía un tipo específico de reparación de las roturas de doble cadena, la denominada recombinación no homóloga. En este tipo de reparación, la más frecuente en vertebrados, los extremos de la doble hélice rotos son unidos de forma directa.
“Los científicos teníamos herramientas limitadas para el estudio de cómo cambia la reparación del ADN con la edad,” indica Vera Gorbunova, investigadora del equipo. “Ahora somos capaces de medir la eficiencia con que las células de los ratones de diferente edad repararan las roturas de ADN en el mismo cromosoma.”
Los investigadores observaron que la eficiencia de la recombinación homóloga variaba según el tejido analizado, siendo mayor en la piel pulmón y fibroblastos y menor en astrocitos o células cardíacas. Además esta eficiencia disminuía con la edad, especialmente en el caso de la piel, dando paso a otro mecanismo de reparación menos eficiente, la recombinación mediada por microhomología, en la que los extremos rotos son unidos por el solapamiento de secuencias similares localizadas en los extremos del ADN rotos.
Los autores del trabajo indican que los resultados proporcionan un mecanismo para explicar la inestabilidad genómica asociada a la edad así como el aumento en la incidencia de cáncer. Además, el modelo de ratón modificado genéticamente que utilizan puede utilizarse para investigar cómo la dieta, fármacos u otros factores ambientales o genéticos afectan a los mecanismos de reparación del ADN en ratón.
“Estos ratones podrían ayudarnos a encontrar nuevas formas para prevenir algunas de las enfermedades asociadas con la edad,” afirma Vera Gorbunova.
Referencia: Vaidya A, et al. Knock-in reporter mice demonstrate that DNA repair by non-homologous end joining declines with age. PLoS Genet. 2014 Jul 17;10(7):e1004511. doi: 10.1371/journal.pgen.1004511.
Imagen: By Maggie Bartlett, (National Institute of Human Genome Research)
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