Decía Montaigne que quien enseña al hombre a morir, le enseña a vivir. Esta paradoja se ha convertido en una realidad en el estudio de ciertas enfermedades como el cáncer o el Alzheimer: el futuro de un organismo depende de que sus células sepan morir cuando es necesario.
Los sistemas de control de calidad que tienen todas las células de nuestro cuerpo se encargan de revisar los daños producidos en la maquinaria celular (DNA, proteínas, lípidos…). Son sistemas altamente eficientes capaces, por ejemplo, de encontrar un solo error en el DNA entre 15 millones de pares de bases en apenas unos segundos (ver III) o revertir el equivalente a un huevo frito (proteínas agregadas, ver II). La revisión y reparación tanto de DNA como de proteínas dañadas (por rayos UV, radicales libres, temperatura, pesticidas…) es un proceso altamente complejo y del que todavía se desconocen los detalles. Una de las cuestiones más relevantes es la capacidad del sistema de control, tras ciclos de revisión y reparación, para tomar la decisión de que el daño no puede ser reparado.
¿Qué hace una célula cuando decide que no puede arreglar el problema al que se enfrenta?. Suicidarse. Pero no de cualquier manera sino de forma fría, calculada y limpia. Los seres pluricelulares (y quizás también algunos unicelulares) disponen de sofisticados sistemas para que sus células dañadas o enfermas se mueran (ver anexo para detalles) en favor de aquellas que están en perfecto estado. En el caso de las enfermedades en las que se acumulan agregados de proteínas, como las neurodegenerativas, las células intentan aislar el problema en un lado de la célula permitiendo que tras la división solo una de las células hijas se encuentre afectada y finalmente la célula se devora así misma (autofagia) evitando que su contenido pueda dañar a otras células. En el caso del daño al DNA, los sistemas de control informan de que debe detenerse cualquier intento de división, evitando así propagar el problema a su progenie y activan una cascada de eventos que lleva a una muerte elegante que no supone peligro alguno para las células vecinas (apoptosis) que además pueden devorar los componentes que les sean útiles.
Macrófago devorando componentes de una celula apoptótica
Sin embargo, los sistemas de control de calidad y de muerte celular también se dañan con el envejecimiento (cuando más falta hacen) debido a la acumulación de radicales libres (ver I) y otros agentes mutagénicos. Su destrucción (dañando genes o proteínas) es un requisito indispensable para que los tumores progresen (un caso ya comentado es el de p53) y además conlleva la acumulación progresiva de más y más errores. Por eso, muchas de las estrategias para atacar a los tumores es, precisamente, proveer a las células tumorales de las herramientas para que recuperen la capacidad de suicidarse. Pues su inmortalidad, esa incapacidad para comprender que deben morir, es un duro golpe para nuestra esperanza de vida.
Anexo sobre muerte celular
Hasta el momento se han descrito varios mecanismos de muerte o suicidio celular (divididos a su vez en otros subtipos), aunque yo me referiré sólo a 3: la apoptosis, la autofagia y la necrosis. La apoptosis es el ejemplo prototipo de suicidio celular en el que los componentes de la célula son reutilizados por otras células tras su muerte, y aquellos componentes que son tóxicos son «empaquetados». La autofagia es similar aunque la célula utiliza sus propios recursos para «comerse» y destruir sus componentes celulares. Por otro lado la necrosis es un proceso de muerte no programada que libera al exterior componentes celulares que pueden ser tóxicos. Un ejemplo de necrosis es la muerte celular que se puede producir después de una angina de pecho.
Referencias:
Foto de célula apoptótica: U.S. National Library of Medicine
- Lindner AB, Madden R, Demarez A, Stewart EJ, Taddei F. Asymmetric segregation of protein aggregates is associated with cellular aging and rejuvenation. Proc Natl Acad Sci U S A. 105(8):3076-81 (2008)
- Ravikumar B, Rubinsztein DC. Can autophagy protect against neurodegeneration caused by aggregate-prone proteins? Neuroreport. 15(16):2443-5 (2004)
- Shintani T, Klionsky DJ. Autophagy in health and disease: a double-edged sword. Science. 306(5698):990-5 (2004)
- Rouse J. and Jackson S.P. Interfaces between the Detection, Signaling, and Repair of DNA Damage. Science 26;297(5581):547-51 (2002)
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