Los telómeros son las «tapas» que protegen los extremos de las cadenas de ADN para que no sean destruidos por una célula. Están formados por áreas de secuencias de ADN repetidas combinadas con proteínas específicas en los extremos de los cromosomas, las estructuras estrechamente enrolladas de ADN y proteínas dentro de las células. Los telómeros juegan un papel en la rapidez con la que envejecen las células, aunque no está del todo claro exactamente cómo.
Los organismos sin cromosomas circulares, incluidos los humanos, otros animales, plantas e incluso protistas unicelulares, tienen telómeros. Los telómeros actúan como barreras, evitando que el ADN se degrade y corrompa.
Si nuestras células no tuvieran telómeros, la maquinaria celular “mascaría los extremos de los cromosomas y los convertiría en genes esenciales”, dijo Jan Karlseder. (se abre en una pestaña nueva), profesor del Instituto Salk de Estudios Biológicos en California y director del Centro Glenn para la Investigación de Biología del Envejecimiento en el Instituto Salk. La célula también podría unir el extremo de un cromosoma al extremo de otro, lo que, según él, sería «un evento desastroso» para una célula.
«Dado que nuestros cromosomas son piezas lineales de ADN, ha evolucionado una estructura llamada telómero que protege los extremos naturales de los cromosomas para que no se reconozcan como daños en el ADN», dijo Karlseder a WordsSideKick.com.
Cada vez que una célula se divide, se pierde una parte de la secuencia repetida en un telómero. Cuando los telómeros se vuelven demasiado cortos para funcionar de manera efectiva, una célula muere o deja de dividirse. Entonces, debido a que la mayoría de las células no pueden regenerar sus telómeros, se vuelven más cortos a medida que las personas envejecen. La velocidad a la que se acortan los telómeros también se ha asociado con las tasas de envejecimiento.
Jan Karlseder recibió su doctorado en el Instituto de Biología Molecular de Austria y completó posdoctorados tanto en el Centro de Genética Aplicada (Austria) como en la Universidad Rockefeller. Actualmente es profesor en el Laboratorio de Biología Molecular y Celular del Instituto Salk de Estudios Biológicos y titular de la Cátedra Donald y Darlene Shiley.
¿Cuál es la función de los telómeros?
En los humanos y en todos los vertebrados, los telómeros repiten las secuencias de nucleótidos TTAGGG: dos moléculas de timina, una de adenina y tres de guanina. Los nucleótidos son las moléculas que forman la secuencia del ADN. En los seres humanos, esta secuencia puede repetirse hasta unas 3000 veces, pero el número de repeticiones varía según la especie. Al final de un telómero, hay una especie de «nudo» llamado bucle en T, que se mantiene mediante una estructura de proteína específica llamada complejo de refugio. El bucle T y la refugio hacen que sea más difícil para la célula destruir el ADN al final de un cromosoma, mientras que las secuencias repetidas proporcionan capas de código genético que la célula puede destruir sin interferir con el ADN que necesita para funcionar.
En la mayoría de las células, los telómeros se acortan con el tiempo a medida que la célula destruye más código genético. Sin embargo, algunas células, como las células madre, que generan muchos tipos de células especializadas del cuerpo, y las células germinales, que forman óvulos y espermatozoides, pueden usar una enzima llamada telomerasa para regenerar sus telómeros. Algunas investigaciones indican que podría haber formas de aumentar ligeramente la longitud de los telómeros en otros tipos de células.
Telómeros y envejecimiento
La mayoría de las células no pueden regenerar sus telómeros, lo que hace que se acorten durante la vida tanto de una célula como de un organismo. «El acortamiento de los telómeros realmente establece una vida útil en nuestras células al limitar la cantidad de duplicaciones de población o proliferación que pueden sufrir las células», dijo Karlseder.
Desde el trabajo ganador del Premio Nobel de la bióloga Elizabeth Blackburn (se abre en una pestaña nueva) Al descubrir la naturaleza de los telómeros y la existencia de la enzima telomerasa, muchos estudios han respaldado un vínculo entre la edad biológica, la longitud de los telómeros, la salud general y la mortalidad.
Un estudio de 2003 en la revista The Lancet (se abre en una pestaña nueva) encontró que en una muestra de personas aparentemente sanas mayores de 60 años a quienes los investigadores siguieron a lo largo del tiempo, las personas con telómeros más cortos tenían tasas más altas de mortalidad tanto por enfermedades cardíacas como por enfermedades infecciosas. En 2013, el primer estudio (se abre en una pestaña nueva) de este tipo encontró que los cambios en el estilo de vida en el ejercicio, la dieta, el manejo del estrés y el apoyo social se asociaron con una mayor longitud de los telómeros en un pequeño grupo de hombres con cáncer de próstata de bajo riesgo. Una revisión de 2022 (se abre en una pestaña nueva) encontraron que la actividad física regular de moderada a vigorosa parecía ayudar a preservar la longitud de los telómeros. La tasa de acortamiento de los telómeros se ha relacionado con la duración de la vida en una variedad de organismos. Un estudio de 2019 en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (se abre en una pestaña nueva) descubrió que, si bien una medida general de la longitud de los telómeros de un organismo no tenía ninguna correlación con la duración de la vida, cuanto más rápido disminuía la longitud de los telómeros de un organismo, más corta era su duración de vida.
«Todavía no se comprenden las causas exactas del envejecimiento, y no está claro por qué algunas especies viven menos de 1 [day]mientras que otros pueden vivir más de 400 [years]», dice la sorprendente apertura del estudio. Los telómeros podrían ayudar a arrojar luz sobre este misterio de larga data.
Un estudio de 2021 en la revista GeroScience (se abre en una pestaña nueva) postula que las consecuencias de la longitud de los telómeros podrían afectar la edad de una persona. Los investigadores examinaron los resultados de la encuesta de más de 400 000 participantes en el Biobanco del Reino Unido, una gran base de datos de información de salud de personas que viven en el Reino Unido. Descubrieron que las personas que tenían predictores genéticos de telómeros más largos eran más propensas a decir que las personas tendían a pensar que se veían más jóvenes que su edad.
Telómeros y cáncer
Una de las principales formas en que los telómeros están relacionados con la salud es a través del riesgo de cáncer. Cuando los telómeros se vuelven muy cortos, es más probable que el ADN copiado durante la división celular se corrompa, lo que puede aumentar el riesgo de cáncer.
Otra forma en que un mal funcionamiento de los telómeros podría provocar cáncer es si la enzima telomerasa se activa en células donde no debería estar.
«Casi todas las células cancerosas han encontrado mecanismos para mantener los telómeros y superar la vía de acortamiento de los telómeros», dijo Karlseder. «Y eso es lo que mantiene inmortales a las células cancerosas».
El cuerpo intenta frustrar el cáncer evitando que las células con telómeros excesivamente cortos se dividan, lo que se denomina senescencia.
Karlseder, junto con un equipo de investigadores del Instituto Salk, completó un estudio, publicado en 2023 en la revista Nature (se abre en una pestaña nueva), que muestra cómo los telómeros pueden desencadenar la muerte celular: hablan con las mitocondrias de una célula, su proveedor de energía, para causar una inflamación mortal durante la crisis, el inicio de la muerte celular programada en respuesta a telómeros críticamente cortos. El proceso arroja luz sobre cómo los telómeros ayudan a prevenir que las células se vuelvan cancerosas.
Aunque algunas investigaciones (se abre en una pestaña nueva) sugiere que proteger, o incluso regenerar, los telómeros podría extender la vida útil, Karlseder dijo que el riesgo de causar cáncer hace que esto sea arriesgado.
«Advierto mucho contra los enfoques que simplemente alargan los telómeros», dijo. «Sabemos que eso conducirá al cáncer, y no necesariamente a una larga vida útil».
En lugar de tratar de extender la duración de la vida y revertir el envejecimiento, dijo, los investigadores deberían centrarse más en extender la «duración de la salud», la cantidad de tiempo que pasan con buena salud.
Uno de los propósitos del proceso de envejecimiento «realmente es prevenir la aparición del cáncer”, dijo Karlseder. «Deberíamos dar la bienvenida al envejecimiento como un mecanismo de supresión del cáncer».
