Las células que cooperan viven más

Cuando las células intercambian productos metabólicos con otras células, viven más tiempo. Este nuevo descubrimiento proviene de un equipo de investigación de Charité–Universitätsmedizin Berlin, que hizo el descubrimiento en un estudio con células de levadura. El hecho de que estos intercambios afecten directamente la vida útil de las células podría desempeñar un papel importante en futuras investigaciones sobre los procesos de envejecimiento humano y las enfermedades relacionadas con la edad. El estudio aparece en el último número de Célula.

El metabolismo está estrechamente relacionado con el envejecimiento. Si bien ayuda a mantener los procesos vitales, nos hace crecer y desencadena la reparación celular, también produce sustancias que dañan nuestras células y nos hacen envejecer. «LA Procesos metabólicos que ocurren dentro de las células son muy complejos», dice el Prof. Markus Ralser, Director del Departamento de Bioquímica de Charité y Profesor Einstein de Bioquímica en la Facultad de Medicina de Charité. «El intercambio de sustancias entre las células de una comunidad es un factor importante , porque tiene un impacto sustancial en el metabolismo que tiene lugar dentro de una célula».

Las células están en contacto constante con las células vecinas, por ejemplo, dentro de los tejidos. Liberan algunas sustancias y consumen otras del medio que les rodea. En un estudio reciente, el equipo dirigido por el Prof. Ralser, un reconocido experto en metabolismo, investigó si cambiar productos metabólicos (conocidos como metabolitos) afecta la vida útil de las células.

Los investigadores utilizaron células de levadura y realizó experimentos para establecer su vida útil. Las células de levadura son un modelo clave en la investigación básica, un microorganismo dominante en biotecnología e importante en medicina porque pueden causar infecciones fúngicas. «Mostramos que las células vivían un 25 % más cuando intercambiaban más metabolitos entre sí», dice el autor principal, el Dr. Clara Correia-Melo, quien también trabaja en el Departamento de Bioquímica de Charité. «Así que, obviamente, queríamos identificar las sustancias y los procesos de intercambio que están detrás de este efecto de prolongación de la vida».

Para ello, los investigadores emplearon un sistema analítico especial apoyado por espectrometría de masas eso les permitió rastrear con precisión el intercambio de metabolitos entre las células. Descubrieron que las células jóvenes, que aún podían dividirse bien y con frecuencia, liberaban aminoácidos que han sido consumidos por células más viejas.

Los aminoácidos son los bloques de construcción que componen las proteínas. El equipo de investigación descubrió que cambiar el aminoácido metionina prolongó la vida de las células involucradas. La metionina se encuentra en todos los organismos y juega un papel clave en la síntesis de proteínas, así como en muchos otros procesos celulares. «Curiosamente, fue el metabolismo de las células jóvenes lo que prolongó la vida de las células viejas», dice el Prof. Ralser.

Las células dentro de la comunidad que consumieron metionina liberaron glicerol. A su vez, la presencia de glicerol afectó a las células productoras de metionina, haciendo que vivieran más tiempo. El glicerol es necesario para construir las membranas celulares y desempeña un papel en la protección de las células. «Es una situación en la que todos ganan», explica el Dr. Correia-Melo. «A medida que las células se involucran en este intercambio colaborativo, extienden la vida útil de su comunidad en su conjunto».

Este estudio de las comunidades de células de levadura es el primero en demostrar que el intercambio de metabolitos afecta directamente la vida útil y el proceso de envejecimiento de las células. Los investigadores sospechan que esto también se aplica a otros tipos de células, como las del cuerpo humanoy tienen la intención de investigar esto en estudios adicionales.

«Una mejor comprensión de las complejas vías metabólicas dentro y entre las células ayudará a las investigaciones sobre cómo se desarrollan las enfermedades relacionadas con la edad, como la diabetes, el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas», dice el Prof. Ralser. «El intercambio de metabolitos entre células se ha pasado por alto en el pasado, pero es claramente un factor muy importante en el proceso de envejecimiento celular. Esperamos que nuestro estudio ayude a que el intercambio de productos metabólicos entre células sea un área de mayor atención». en futuras investigaciones».

A su vez, el prof. Ralser ahora planea investigar los mecanismos precisos que permiten que el glicerol proteja células y prolongar sus vidas.