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 celda.

El metabolismo está íntimamente 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. «el Procesos metabólicos Lo que sucede dentro de las células es muy complejo, dice el profesor Marcus Ralser, director del Departamento de Bioquímica de Charite y profesor Einstein de Bioquímica en la Facultad de Medicina de Charite. “El intercambio de materiales entre las células de una comunidad es un factor importante, porque tiene una influencia significativa en el metabolismo que tiene lugar dentro de la 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 profesor Ralser, un conocido experto en metabolismo, investigó si el intercambio productos metabólicos (conocidos como metabolitos) afectan la vida útil de las células.

los investigadores utilizaron células de levadura Y realizaron experimentos para determinar su edad. 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 la autora principal, la Dra. Clara Correia Melo, que también trabaja en el Departamento de Bioquímica de Charite. «Así que, obviamente, queríamos identificar los materiales y los procesos de intercambio detrás de este efecto de prolongación de la vida».

Para hacer esto, los investigadores utilizaron un sistema analítico patentado impulsado por espectrometría de masas Esto les permitió rastrear con precisión el intercambio de metabolitos entre las células. Y descubrieron que las células jóvenes, que aún podían dividirse bien, a menudo se liberaban Aminoácidos que fueron consumidos por las células más viejas.

los aminoácidos son bloques de construcción que componen las proteínas. El equipo de investigación descubrió que el intercambio del aminoácido metionina prolonga la vida útil de las células involucradas. La metionina se encuentra en todos los seres vivos y juega un papel importante en la síntesis de proteínas, así como en muchos otros procesos celulares. «Es interesante que sea el metabolismo de las células jóvenes lo que prolonga la vida de las células viejas», dice el profesor Ralser.

Las células que consumieron metionina dentro de la comunidad, liberaron glicerol. A su vez, la presencia de glicerol afectó a las células productoras de metionina, haciéndolas vivir más tiempo. El glicerol es esencial para construir las membranas celulares y desempeña un papel en la protección de las células. «Es una situación en la que todos ganan», explica la Dra. Correia-Melo. «A medida que las células participan en este intercambio cooperativo, extienden la vida de su comunidad como un todo».

Este estudio de las comunidades de células de levadura es el primero en demostrar que el intercambio de metabolitos afecta directamente la vida útil de las células y el proceso de envejecimiento. Los investigadores sospechan que esto también se aplica a otros tipos de células, como las de cuerpo humanoy el objetivo 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 profesor Ralser. «El intercambio de metabolitos entre las 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 las células sea un área más importante». centrarse en futuras investigaciones».

Por su parte, el profesor Ralser ahora planea investigar los mecanismos exactos que permiten que el glicerol proteja células y prolongar sus vidas.