La senescencia celular es un proceso mediante el cual las células eucariotas van perdiendo paulatinamente su capacidad de dividirse por mitosis. Se lo relaciona con un proceso de envejecimiento, ya que se ha visto que las células provenientes de organismos de más edad presentan menor cantidad de ciclos de división en cultivo cuando se las compara con células de organismos más jóvenes.
Características de una célula senescente
Las células senescentes se caracterizan por haber perdido su capacidad de dividirse y se encuentran, de forma indefinida, en la fase G0 del ciclo celular. En esta fase, la célula se encuentra metabólicamente activa, pero están frenados sus procesos relacionados con la replicación celular.
Otra característica de las células senescentes es que presentan una alteración en la expresión de sus genes y heterocromatinización. Es decir, su cromatina (el complejo formado por ADN y proteínas en estrecha relación, que forma los cromosomas) se encuentra en estado condensado formando heterocromatina.
La apoptosis es un proceso de muerte celular programada a través del cual las células mueren de forma ordenada, sin generar inflamación ni desechos libres. Se da en condiciones fisiológicas normales cuando determinados factores regulatorios externos y/o internos gatillan el proceso en una célula. Se ha visto que las células senescentes presentan una cierta resistencia a iniciar este proceso. Por esta razón, se deduce que la senescencia celular es una alternativa que utilizan las células que han sufrido daños en su ADN para evitar reproducir sus errores sin morir en el intento.
Causas de la senescencia celular
Si bien las causas que pueden gatillar la senescencia celular son variadas, la principal se relaciona con el acortamiento de los extremos de los cromosomas (llamados telómeros) tras cada división celular. Este acortamiento es fisiológico y se produce como consecuencia del mecanismo de replicación del ADN en la fase S del ciclo celular. Tras sucesivas divisiones, llega un punto en el que un acortamiento mayor produciría células con ADN defectuoso, por lo que los sistemas de regulación del ciclo celular inhiben la progresión del mismo, arrestando a la célula en la fase G0. Así, la célula permanece en este estado de forma indefinida hasta que eventualmente muere. Las células procariotas no presentan este problema, ya que su ADN es circular y no posee extremos que se puedan acortar tras cada división.
En determinados grupos celulares en los que se requiere una alta tasa de división sostenida, como es el caso de las células embrionarias, las células que dan lugar a los gametos (ovogonias y espermatogonias) o las células madre de la médula ósea, por ejemplo, el proceso de senescencia celular se evita gracias a la acción de una enzima denominada telomerasa. Esta enzima contrarresta el acortamiento de los telómeros elongando los extremos de los cromosomas tras cada ciclo de división, y está muy activa en los grupos celulares mencionados. Por el contrario, presenta una baja actividad en células como las de la piel y demás células altamente diferenciadas que son propensas a entrar en el estado de senescencia.
Otra causa de la senescencia celular es el estrés oxidativo, un proceso que se da cuando se produce un exceso de radicales libres (especies reactivas del oxígeno) que la cantidad de antioxidantes presentes en la célula no es capaz de neutralizar. Como consecuencia, la célula se oxida y se producen daños en diferentes moléculas, entre las que se encuentra el ADN. Con el fin de evitar que se propaguen errores en el material genético en futuras generaciones de células, la célula que presenta daños en el ADN, producidos por este u otro motivo, tiende a inhibir su división y entrar en estado de senescencia.
Algunas drogas citotóxicas tienen el mismo efecto, como así también la activación de algunos genes relacionados con el desarrollo del cáncer, que en general se asocian con procesos de regulación de la división celular.
Importancia de la senescencia celular
La senescencia celular es sumamente importante para mantener una correcta regulación de la proliferación celular en los diferentes tejidos del organismo. Sin este mecanismo por el cual las células del cuerpo envejecen y dejan de dividirse, la proliferación sería desmedida provocando consecuencias tales como la formación de tumores. De hecho, se ha demostrado que en muchos tipos de cáncer la actividad de la telomerasa se encuentra anormalmente aumentada.
Por otra parte, si las células que fisiológicamente presentan una alta actividad de la enzima telomerasa, entraran en estado de senescencia, también produciría problemas para el organismo. Por ejemplo, si las células madre de la médula ósea perdieran su capacidad de dividirse, no podríamos producir nuevas células sanguíneas (glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas) que tienen una alta tasa de recambio en el organismo. Esta condición, es incompatible con la vida. Por mencionar otro ejemplo, si las células precursoras de los gametos se encontraran en esta situación, el individuo sería estéril por su incapacidad de producir células sexuales maduras.
Referencias bibliográficas
• Alberts, B. y Cols. (2004). ‘’Biología Molecular de la Célula’’. Cuarta edición. Barcelona. Ediciones Omega.• Griffiths, A.J.F y Cols. (2002) ‘’Genética’’. Séptima edición. Madrid. Editorial McGraw-Hill, Interamericana.
• Curtis, H. y Cols. (2008). ‘’Biología’’. Séptima edición. Buenos Aires: Médica Panamericana.
Autora
Escrito por Tatiana Bengochea para la Edición #112 de Enciclopedia Asigna, en 05/2022. Tatiana es Lic. en Ciencias Biológicas y Prof. en Biología. Graduada en la UBA, Arg.