UN   EQUIPO   DEL   CNIO   DESCUBRE   QUE   LA   SENESCENCIA   TAMBIÉN  INTERVIENE  EN  EL  DESARROLLO  DEL  EMBRIÓN      

 

 

• El   hallazgo,   compartido   con   investigadores   del   Centro   de   Regulación   Genómica   (CRG),   se   presenta   en   dos   publicaciones   en   la  revista  Cell     • La  senescencia  es  uno  de  los  procesos  más  estudiados  en  relación   con   el   cáncer   y   con   el   envejecimiento,   pero   nunca   había   sido   asociada  al  desarrollo  del  embrión   • Los   investigadores   postulan   que   la   senescencia   apareció   en   la   evolución   como   un   mecanismo   para   el   correcto   desarrollo   embrionario:  a  medida  que  crece  el  embrión  y  sus  distintos  tejidos   van   cambiando,   la   senescencia   apaga   células   que   ya   no   son   necesarias   • Los   dos   grupos   de   investigadores   hallan   senescencia   en   embriones   de  pollo,  ratón,  y  humanos    

    Madrid,  14  de  noviembre,  2013.  Uno  de  los  principales  mecanismos  que   emplea   el   organismo   para   protegerse   del   cáncer   es   apagar   células   defectuosas   volviéndolas   senescentes:   estas   células   no   mueren,   pero   dejan  de  dividirse;  su  ciclo  vital  se  para.  Un  equipo  de  investigadores  del   Centro  Nacional  de  Investigaciones  Oncológicas  (CNIO),  en  Madrid,  y  otro   del  Centro  de  Regulación  Genómica  (CRG),  en  Barcelona,  han  descubierto,   y  publican  ahora  en  sendos  trabajos  en  la  revista  Cell,  que  este  mecanismo   de  apagado  ocurre  también  en  los  embriones,  y  no  como  respuesta  a  un   daño   en   las   células,   sino   como   parte   del   desarrollo   embrionario   normal.   A   medida   que   el   embrión   crece   y   sus   tejidos   van   cambiando   de   forma   y   función,   la   senescencia   apaga   células   que   ya   no   son   necesarias.   Estas   células   apagadas   son   posteriormente   reconocidas   y   eliminadas   por   unas   células   del   sistema   inmune   llamadas   macrófagos.   La   existencia   de  

senescencia   durante   el   desarrrollo   embrionario   tiene   implicaciones   importantes  para  entender  cómo  se  forma  y  crece  el  organismo.       “Hemos   descubierto   que   la   senescencia   celular   es   un   mecanismo   de   remodelación   de   tejidos   durante   el   desarrollo   embrionario”,   explica   Manuel  Serrano,  director  del  Grupo  de  Supresión  Tumoral  del  CNIO  y  del   trabajo,   que   firma   en   primer   lugar   Daniel   Muñoz-­‐Espín.   “El   desarrollo   embrionario   está   lleno   de   procesos   de   reciclaje:   tejidos   con   una   función   en   una   etapa   determinada,   más   adelante   se   destinan   a   otra   función;   en   ese   proceso   de   rediseño   hay   células   que   dejan   de   ser   necesarias,   y   una   forma  de  librarse  de  ellas  es  convertirlas  en    senescentes”.  El  trabajo  del   CRG  está  dirigido  por  Bill  Keyes  y  la  primera  firmante  es  Mekayla  Storer.     LA  SENESCENCIA  Y  EL  CÁNCER     La   senescencia   es   uno   de   los   procesos   celulares   más   estudiados   por   su   relación  con  el  cáncer,  y  también  con  el  envejecimiento.  Es  presentada,  a   menudo,   como   un   arma   de   doble   filo:   a   la   vez   que   protege   del   cáncer,   tiene   un   papel   importante   en   el   envejecimiento   del   organismo.   Sin   embargo,   los   autores   del   trabajo   que   ahora   publica   el   CNIO   alertan   contra   la   idea   simplista   de   que   el   envejecimiento   es   consecuencia   de   la   senescencia.   “En   mi   opinión,   la   senescencia   es   un   proceso   fundamentalmente   beneficioso   cuyo   objetivo   en   organismos   adultos   es   eliminar  células  dañadas”,  explica  Serrano,  y  añade:  “Lo  que  ocurre  es  que   cuando   envejecemos   hay   más   daños   celulares   y   por   lo   tanto   hay   más   senescencia”.   En   otras   palabras,   atribuir   a   la   senescencia   la   causa   del   envejecimiento  es  como  atribuir  a  los  bomberos  la  causa  de  los  incendios   porque  siempre  están  ellos  cuando  se  produce  uno.       Los   dos   nuevos   trabajos   que   publica   Cell   aportan   una   nueva   perspectiva   sobre   el   concepto   de   senescencia.   Los   investigadores   no   solo   han   detectado   que   hay   senescencia   en   el   embrión;   también   han   identificado   los   genes   que   activan   y   regulan   el   proceso,   y   han   estudiado   qué   pasa   cuando  impiden  experimentalmente  que  haya  senescencia.  Para  distinguir   la   senescencia   como   mecanismo   de   defensa   de   la   senescencia   en   el   desarrollo   embrionario   normal,   a   este   último   proceso   lo   llaman   senescencia  programada.     Concluyen,  además,  con  una  atrevida  hipótesis:  la  senescencia  apareció  en   la  evolución  para  contribuir  al  desarrollo  embrionario,  y  posteriormente  el   invento   fue   adaptado   como   mecanismo   de   defensa   en   el   adulto.   “Conceptualmente,   añadimos   la   senescencia   celular   a   la   colección   de  

procesos   que   contribuyen   al   desarrollo   embrionario”,   escriben   los   autores   en   Cell.   “Esto   abre   la   posibilidad   de   que   la   senescencia   celular   se   originara   en   la   evolución   como   mecanismo   de   remodelación   de   tejidos   durante   el   desarrollo   embrionario,   una   función   que   más   tarde   evolucionó   para   convertirse  en  una  respuesta  al  daño  y  al  estrés”.     Los   autores   del   CNIO   han   trabajado   con   embriones   de   ratón   y   también   humanos,  mientras  que  los  del  CRG  han  trabajado  con  embriones  de  pollo   y   de   ratón.   En   las   tres   especies   se   ha   observado   la   existencia   de   senescencia.   Esto   “apoya   la   idea   de   que   la   senescencia   es   habitual   en   el   desarrollo  embrionario  en  vertebrados”,  señalan.       LAS  ‘METAMORFOSIS’  DEL  DESARROLLO  EMBRIONARIO     La   senescencia   deja   en   las   células   una   firma   química   característica.   Los   investigadores   del   CNIO   la   buscaron   específicamente   en   dos   estructuras   del   embrión:   el   mesonefros   y   el   saco   endolinfático.   El   mesonefros   es   un   tejido   que   funciona   como   riñón   durante   el   desarrollo   y   después   desaparece   casi   por   completo;   lo   que   queda   de   él   es   un   tubo   que   acaba   formando  los  conductos  deferentes  y  el  epidídimo,  en  los  testículos;  y  que   interviene   en   la   formación   de   la   vagina.   El   saco   endolinfático   es   una   estructura   importante   del   oído   interno.   En   el   caso   del   los   investigadores   del  CRG,  se  centraron  en  la  formación  del  cerebro  y  de  los  dedos.       Respecto   a   los   genes   implicados   en   la   senescencia   programada,   han   resultado  ser  los  mismos  para  el  mesonefros  y  el  saco  endolinfático,  algo   muy   llamativo:   “Nos   parece   muy   destacable   que   dos   procesos   independientes  de  desarrollo  compartan  no  solo  el  mismo  efector  crítico,   sino  también  las  mismas  rutas  reguladoras”,  escriben  los  autores  en  Cell.     El   gen   que   activa   el   proceso,   en   las   dos   estructuras   analizadas   y   en   embriones  tanto  de  ratón  como  humanos,  se  llama  p21.  Así,  cuando  p21   no   puede   actuar,   no   hay   senescencia   y,   aunque   este   defecto   es   parcialmente   compensado   por   otros   mecanismos,   es   posible   detectar   problemas  en  la  formación  de  la  vagina,  por  ejemplo.       ¿Qué   pasa   en   los   tejidos   embrionarios   una   vez   que   la   senescencia   programada  ha  apagado  las  células  que  ya  no  interesaban?  Entonces  es  el   turno   de   los   macrófagos,   células   del   sistema   de   defensa   que   eliminan   células  ya  inútiles  y  remodelan  así  el  tejido.       Para   los   autores,   se   trata   de   un   primer   trabajo   que   abre   nuevas   vías.  

Pronto,   pronostican,   se   detectará   senescencia   programada   en   otros   muchos  procesos  del  desarrollo  embrionario.     El   trabajo   ha   contado   con   financiación   del   Ministerio   de   Economía   y   Competitividad,   la   Comunicad   de   Madrid,   el   European   Research   Council,     la  Fundación  Botín,  la  Fundación  Ramón  Areces  y  la  Fundación  AXA.        

 

                            Diseño  alegórico  del  papel  de  la  senescencia  en  la  remodelación  de  los  tejidos   del  embrión,  hecho  por  el  artista  Daniel  Alonso.  /  CNIO    

Artículos  de  referencia:   Programmed   Cell   Senescence   during   Mammalian   Embryonic   Development.   Daniel   Muñoz-­‐Espín,   Marta   Cañamero,   Antonio   Maraver,   Gonzalo   Gómez-­‐López,   Julio   Contreras,   Silvia   Murillo-­‐Cuesta,   Alfonso   Rodrígiez-­‐Baeza,   Isabel   Varela-­‐Nieto,   Jesús   Ruberte,   Manuel   Collado,   Manuel   Serrano.   Cell   (2013).   DOI:   http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2013.10.019     Senescence  is  a  developmental  mechanism  that  contributes  to  embryonic  growth  and   patterning.   Mekayla   A   Storer,   Alba   Mas,   Alexandre   Robert-­‐Moreno,   Matteo   Pecoraro,    M.   Carmen   Ortells,   Valeria   Di   Giacomo,   Reut   Yosef,   Noam   Pilpel,   Valery   Krizhanovsky,   James   Sharpe,   Bill   Keyes.   Cell   (2013).   DOI:   http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2013.10.041                  

Más  información:  [email protected]