La Redención Celular: desafíos de la biomedicina para una mejor calidad de vida.

por ANDRES KLEIN, PhD en Biología Celular y Molecular, PU Católica. Postdoctorado en Stanford University y Weizmann Institute of Science.

La palabra redención proviene del latín redimĕre y de acuerdo ala Real Academia Española de la lengua (RAE) significa rescatar al cautivo mediante un precio. Regularmente escuchamos del concepto de redención espiritual, como objetivo final de las religiones. Hoy en nuestro querido estado de Israel, hablamos con mucho orgullo de la redención de Gilat Shalit. Pero yo voy a explorar un concepto nuevo, la redención celular, o cómo rescatamos a células en condiciones patológicas, pagando un precio metabólico importante.

Los organismos vivos tenemos distintos tipos de células, las cuales se organizan e interactúan entre sí para cumplir con sus funciones biológicas. Por ejemplo, en el cerebro tenemos distintos tipos de neuronas que están conectadas entre sí, formando circuitos que nos permiten procesar información y como consecuencia se gatillan comportamientos. Pero las neuronas no están solas en el cerebro, también existen otras células como los astrocitos, que le dan el soporte metabólico a las neuronas, oligodendrocitos quienes aíslan eléctricamente a las neuronas permitiendo tener una conducción más rápida de la información. Además tenemos microglias, que son células del sistema inmune en el cerebro. Podemos incluir en esta lista células epiteliales que generan los vasos sanguíneos necesarios para entregar el oxígeno y nutrientes a distintas células.

El ciclo celular (proliferación/muerte) es un proceso altamente regulado. Existen señales que estimulan la proliferación celular y otras que la frenan. El equilibrio de estas señales es lo que determina si la célula va a reproducirse o no. Mutaciones que inducen ganancia de función en los genes estimuladores de la proliferación y mutaciones que inducen pérdida de función de los frenos de entrada al ciclo celular son necesarias para desarrollar cáncer. Todos hemos escuchado de lo complejo que es tratar el cáncer. Esto se debe a que cada cáncer es distinto, ya que se desarrollan por mutaciones en distintas combinaciones de genes. Muchas terapias existentes hasta ahora, como las radioterapias, van destinadas a matar todas las células, incluyendo a células sanas y no destinadas a rescatar o redimir a las células enfermas. Este concepto está cambiando, se están desarrollando terapias cada vez más específicas destinadas a matar y/o transformar a las células cancerosas, pero salvando a las células no cancerosas, basándose en las distintas características moleculares de éstas. El costo energético para las células es alto, ya que tienen que volver a adaptarse a las nuevas condiciones. Pero vale la pena. Esto es lo que nos enseña el judaísmo, la vida es lo primero.

Cuando existen estímulos adversos para las células, éstas responden con cambios metabólicos y morfológicos, tratando de contrarrestar estas injurias. Sin embargo, cuando las células no se pueden adaptar, entonces deciden suicidarse. En otras palabras, se expresan más genes que frenan el ciclo celular que los que los que la inducen. Este proceso es conocido como apoptosis y ocurre en enfermedades degenerativas. Las células son inteligentes y tienen conciencia social. Ellas saben que viven rodeadas y conectadas con células vecinas, por lo tanto cambios en una célula alteran a la red completa. Si deciden quitarse la vida lo hacen de manera programada, de manera tal que le entregan sus componentes a las células vecinas (¡reciclan!) para que ellas puedan adaptarse al medio adverso. Las células tienen “conciencia social” y “piensan” en qué es lo mejor para el tejido completo.

En enfermedades al cerebro, como el mal de Alzheimer, Parkinson, y otras, las células detectan que no existen condiciones favorables para la sobrevivencia. Señales de alarma se encienden en el sistema. Las células tratan de adaptarse, generando cambios en toda la red. Se pueden observar cambios en la distribución y/o morfología de neuronas, astrocitos, microglia y células vasculares. En muchas oportunidades estos cambios no son suficientes para adaptarse a las injurias y las neuronas deciden suicidarse. En general esto ocurre de manera masiva en ciertas áreas del cerebro. Esto es problemático, ya que cuando se pierden neuronas, la conectividad de la red disminuye, lo que produce cambios en comportamientos como memoria o coordinación motora.

¿Cómo podemos redimir a estas células que se encuentran cautivas en un ambiente desfavorable? Algunas estrategias terapéuticas incluyen las siguientes: En el caso ideal combatimos la causa inicial. Por ejemplo, si una enfermedad se produce por la acumulación de moléculas tóxicas en el cerebro, tratamos de aumentar la eliminación de éstas y evitamos que se sigan produciendo y acumulando. En otros casos tratamos de suprimir las señales que inducen apoptosis, pero de manera muy controlada ya que de lo contrario podemos inducir cáncer. Cuando conocemos cuál es el gen que se encuentra mutado en una enfermedad, tratamos de corregir el defecto mediante terapias génicas. En otros casos se están probando terapias con células troncales o ‘stem cells’ para reemplazar a las células perdidas por las injurias.

Sea como sea, los científicos que trabajamos en el área biomédica tenemos una gran tarea por delante. Cómo redimimos a las células es una pregunta titánica, ya que la respuesta es probablemente distinta para cada enfermedad y para cada tipo celular.

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