Un enzima que bloquea la senescencia celular y sus mecanismos ha sido descubierto por un equipo de investigación de la Universidad de Kumamoto, Japón. Descubrieron que una reducción de la enzima SETD8, que regula la proliferación celular y la función genética, promueve las características del envejecimiento celular.
Muchos tipos de células en el cuerpo eventualmente detienen la proliferación a medida que disminuye su capacidad de dividirse. Esto se llama senescencia celular y se considera un factor importante relacionado con el proceso de envejecimiento y la vida útil. Aunque existen diversas etiologías de senescencia celular,el mecanismo aún no se comprende bien. En particular, la senescencia celular inducida por el estrés ocurre cuando el ADN genómico se daña por factores físicos, como la radiación, o por productos químicos dirigidos al ADN. Además, cuando las células comienzan a volverse cancerosas, se produce la senescencia celular para preveniraparición del cáncer. Desafortunadamente, el aumento de la edad hace que sea más fácil enfermarse, por lo que es importante controlar adecuadamente esta función celular en particular.
Las células senescentes tienen una morfología hipertrofiada y aplanada, y pierden su capacidad proliferativa. En los últimos años, se ha descubierto que las células senescentes secretan una variedad de proteínas que a veces promueven la inflamación crónica y el desarrollo del cáncer al actuar sobre las células circundantes.Dado que las células senescentes son más activas de lo esperado, se considera que la senescencia celular es la causa del fenómeno de envejecimiento en todo el cuerpo. Por ejemplo, se ha informado que cuando se eliminan las células senescentes de ratones viejos, se puede suprimir el envejecimiento de todo el cuerpo.En otras palabras, si podemos ajustar la senescencia celular, se puede controlar el envejecimiento de todo el cuerpo.
El equipo de la Universidad de Kumamoto ha estado investigando los mecanismos de la senescencia celular desde el punto de vista de la epigenética, un campo de investigación que estudia los cambios en la expresión génica mediante modificaciones moleculares. Analizaron los factores relacionados con la senescencia de los fibroblastos humanos cultivados células entejido conectivo que ayuda en la proliferación, diferenciación y reparación celular mediante el uso de diversos análisis mediados por células y genes.Descubrieron que la enzima SETD8 metiltransferasa, que agrega metilación en la histona H4 lisina 20 H4K20, regula las características senescentes.
Las células normales detienen la proliferación después de dividirse muchas veces senescencia replicativa, y cuando se activan los oncogenes para el inicio del cáncer, se produce la senescencia para prevenirlo senescencia inducida por el oncogén. En el pasado, se informó que SETD8 regulaba la proliferación celular y la función génica a través deLa monometilación de H4K20, pero su relación con la senescencia celular era desconocida. Sin embargo, los investigadores descubrieron que SETD8 disminuyó notablemente en las células senescentes. Cuando realizaron un experimento de eliminación de genes usando interferencia de ARN para suprimir la función de SETD8 en fibroblastos, célulasla senescencia se indujo con características típicas. Además, usando un fármaco que inhibe la actividad enzimática de SETD8, aparecieron células senescentes similares. En otras palabras, SETD8 desempeña un papel en la prevención de la senescencia celular.
Los investigadores analizaron exhaustivamente toda la expresión génica en células senescentes con SETD8 disminuido. Los resultados mostraron que la expresión de genes implicados en la senescencia celular había aumentado, particularmente los genes de proteínas ribosomales y ARN ribosomales responsables de la síntesis de proteínas celulares, y los genesde proteínas que inhiben la proliferación celular. Esto demuestra que una pérdida de SETD8 aumenta la síntesis de proteínas y la detención del crecimiento en células senescentes a través de la regulación génica.
Las células senescentes necesitan grandes cantidades de energía para mantener las funciones celulares, como la síntesis y secreción de proteínas. Los investigadores informaron previamente que la producción de energía en las mitocondrias aumenta notablemente en las células senescentes Takebayashi et al. Aging Cell, 2015. Ahora, los investigadores tienenencontró que la activación de las mitocondrias está regulada por SETD8, y las observaciones microscópicas confirmaron que el nucleolo y las mitocondrias se desarrollaron notablemente en las células empobrecidas de SETD8. Por lo tanto, la senescencia celular y sus actividades metabólicas correspondientes se promueven por una disminución de SETD8.
Esta investigación revela que SETD8 protege contra la senescencia celular. Se espera que este resultado sea útil para comprender los mecanismos de la senescencia y desarrollar una forma de controlar el envejecimiento celular.
Este hallazgo se informó por primera vez en Informes de celda el 28 de febrero de 2017.
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Materiales proporcionados por Universidad de Kumamoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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