Senescencia, envejecimiento y estructura de la cromatina

La senescencia celular es un proceso fisiológico que lleva a una serie de cambios en las células afectadas, con el objetivo de frenar su proliferación y/o eliminarlas cuando ya no son necesarias. La senescencia tiene un papel importante tanto durante el desarrollo, en el modelado de las estructuras y poblaciones celulares del organismo, como en el envejecimiento del organismo.

Un estudio, dirigido por The Babraham Institute, en Reino Unido, ha analizado los cambios que se producen en la estructura y organización del material hereditario al nivel de la cromatina durante la senescencia celular y envejecimiento y obtenido que durante la diferenciación celular se produce una pérdida local de conectividad en la cromatina.

Los resultados concilian la información obtenida a partir de células senescentes y de células obtenidas de pacientes con el síndrome de Hutchinson-Gilford, o progeria, que muestran un envejecimiento acelerado. En el primer caso, se habían observado grandes reorganizaciones de la cromatina, formando, en la mayoría de las células, unas estructuras nucleares denominadas condensaciones heterocromáticas asociadas a la senescencia (SAHF en sus siglas en inglés). Frente a esto, en células de pacientes con progeria lo que se observaba era un descenso en la heterocromatina y una ausencia de SAHF, por lo que parecía que la cromatina tenía papeles contradictorios en el envejecimiento celular y la formación de SAHF.

En el trabajo actual, el equipo investigó los cambios físicos de la cromatina y de la formación de los SAHF en células senescentes, células de pacientes y células embrionarias. Así, encontraron que tanto las células que envejecen de forma normal (senescentes) como patológica (de los pacientes) se produce una pérdida de interacciones locales de la cromatina. Además, los investigadores indican que la formación de los SAHF probablemente se lleva a cabo en dos etapas, una con cambios de conectividad local del genoma, que se observa en las células de los pacientes y otra en la que las regiones afectadas forman clústeres creando los dominios SAHF.

Por último, el análisis de la estructura de la cromatina en células madre embrionarias reveló una arquitectura de la cromatina opuesta a la senescencia. Con todo esto, los investigadores concluyen en la existencia de un modelado continuo de la estructura y organización de la cromatina en el núcleo celular a lo largo de la diferenciación celular. Esto podría tener implicaciones importantes tanto en el desarrollo de terapias rejuvenecedoras, como en la búsqueda de tratamientos para las enfermedades que cursan con un envejecimiento prematuro.

“Hay probablemente aspectos importantes del envejecimiento que están regulados o influenciados por mecanismos epigenéticos, como la compactación de la cromatina,” comenta Wolf Reik, director del trabajo. “Por lo tanto, es importante entender los cambios dinámicos de las marcas epigenéticas durante el envejecimiento, cómo se producen y qué impacto tienen posteriormente en la función celular.”

Referencia: Chandra T, et al. Global Reorganization of the Nuclear Landscape in Senescent Cells. Cell Rep. 2015 Jan 28. pii: S2211-1247(14)01122-X. doi: 10.1016/j.celrep.2014.12.055.

Fuente: http://www.babraham.ac.uk/news/2015/01/cellular_ageing