Las células de nuestro cuerpo no pueden dividirse indefinidamente. Después de numerosas divisiones, algunas entran en un estado conocido como senescencia, en el que dejan de multiplicarse pero permanecen activas. Estas células se acumulan con la edad y pueden liberar sustancias inflamatorias que afectan al funcionamiento de los tejidos. Investigadores del Instituto de Biología Molecular de Mainz y la Universidad Johannes Gutenberg han seguido ahora paso a paso cómo cambia su maquinaria interna durante este proceso.

Mediante técnicas de proteómica por espectrometría de masas, el equipo analizó células humanas en cuatro etapas sucesivas, desde aquellas que todavía se dividían con normalidad hasta células completamente senescentes. En total cuantificaron 5.923 proteínas y alrededor del 14% presentó cambios significativos durante el proceso.

Uno de los patrones más claros apareció en las proteínas relacionadas con la cromatina, la estructura que organiza el ADN. Muchas disminuyeron de forma progresiva, al igual que otras implicadas en la transcripción genética, el procesamiento del ARN y la fabricación de nuevas proteínas.

También comenzaron a funcionar peor dos de los principales sistemas celulares encargados de eliminar componentes dañados: la autofagia y el proteasoma. Al mismo tiempo, más de 500 proteínas se volvieron menos solubles, un fenómeno relacionado con la formación de agregados proteicos y presente también en algunas enfermedades neurodegenerativas.

“La senescencia implica una amplia reorganización de la proteostasis, que afecta tanto a cómo las células eliminan proteínas dañadas como a cómo producen otras nuevas”, explica Petra Beli, una de las responsables del estudio.

Un nuevo mapa del envejecimiento celular revela qué cambia dentro de las células con la edad

Los científicos compararon estos cambios con los provocados por otras situaciones de estrés celular, como el estrés oxidativo, la falta de nutrientes o problemas en el plegamiento y eliminación de proteínas. El resultado fue diferente: las células senescentes mostraron una firma proteica propia, y no simplemente una respuesta general al estrés.

Esta especie de “huella” puede resultar especialmente útil para comprender qué mecanismos mantienen a una célula en estado senescente y distinguirlos de otros procesos celulares. El análisis identificó incluso grupos de proteínas cuyo comportamiento parecía específico de la senescencia replicativa.

Conocer esos cambios es relevante porque las células senescentes se acumulan progresivamente con la edad y se han relacionado con inflamación crónica y enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas, articulares y algunos tipos de cáncer. Ya se investigan medicamentos capaces de eliminar selectivamente estas células, aunque buena parte de esta investigación continúa en fases preclínicas.

El nuevo mapa no ofrece todavía un tratamiento para frenar el envejecimiento, pero sí proporciona a los investigadores miles de pistas sobre qué cambia, cuándo cambia y qué sistemas celulares se deterioran conjuntamente. Una fotografía mucho más completa de lo que sucede dentro de nuestras células cuando dejan atrás su etapa más joven.