Una nueva colaboración entre dos laboratorios de la Universidad de California en Santa Bárbara explora el mecanismo molecular subyacente de un proceso notable llamado anastasis, una palabra griega que significa "resucitar". Sobre la base de trabajos anteriores que muestran que las células pueden recuperarse del borde de la muerte, el nuevo estudio demuestra que la anastasis es un proceso activo compuesto por dos etapas distinguibles. Los hallazgos del equipo aparecen en el Revista de biología celular .

"Ya sabíamos que las células necesitan transcribir nuevos genes para recuperarse, "explicó la autora correspondiente Denise Montell, Profesor Duggan de Molecular de UCSB, Celular, y Biología del Desarrollo. "Así que perfilamos cada molécula de ARNm en las células a medida que comenzaban a morir y luego a medida que se recuperaban".

Primero, los biólogos agregaron una toxina al medio de crecimiento para inducir la apoptosis, una forma de suicidio celular programado que es parte integral de casi todas las enfermedades, y llevaron las células al borde de la muerte. Luego intercambiaron el medio para eliminar el inductor y dejaron que las células se recuperaran por uno, dos, Tres, cuatro ocho o 12 horas. En cada paso del camino los investigadores recolectaron millones de células y secuenciaron sus ARN para descubrir cómo cambió su perfil genético durante este proceso. El laboratorio de Montell trabajó con el Laboratorio de Neurobiología Celular y Molecular Kosik de UCSB, que realizó el análisis de ARN.

Los datos de los perfiles de ARN no solo demostraron la naturaleza activa del proceso de anastasis, sino que también mostraron sus dos fases distintas. Durante las primeras cuatro horas, las células experimentan cambios masivos en la expresión génica en comparación con las células no tratadas. Sin embargo, las células a una hora de recuperación son mucho más similares entre sí que a las células a las ocho horas, que se parecen a los de la marca de las 12 horas.

"También descubrimos que incluso cuando las células están al borde de la muerte, están enriqueciendo secretamente ARN de supervivencia, ", Dijo Montell." Las células no saben si las cosas van a mejorar o empeorar, por lo que se aferran a algunas moléculas de supervivencia por si acaso. Así que las células están preparadas para recuperarse incluso mientras están muriendo ".

El equipo se centró en un ARN pro-supervivencia en particular llamado caracol que está enriquecido al borde de la muerte. Las células no producen proteínas a partir del ARN ni lo degradan; bastante, se aferran a ella. Cuando los científicos impidieron la expresión del caracol, las células no pudieron sobrevivir.

También descubrieron que los ARN inducidos en la fase temprana de la anastasis promueven la transcripción de otros genes, lo que permite que las células se recuperen y comiencen a dividirse. En la fase posterior, Los ARN cambian lo que producen y adquieren la capacidad de migrar.

"Algunas cosas se expresan durante todo el proceso de recuperación, incluyendo inductores de angiogénesis que producen nuevos vasos sanguíneos, "Montell anotó." Esto se parece mucho a la curación de heridas:la proliferación o migración celular para llenar el vacío y la creación de nuevos vasos sanguíneos para nutrir la recuperación.

"Eso está muy bien en un proceso normal beneficioso, ", Agregó Montell." Por ejemplo, durante un ataque al corazón, cuando las células del corazón se ven privadas de oxígeno, si pueden recuperarse, esas son buenas noticias. Pero cuando las células cancerosas hacen lo mismo, son malas noticias. Se sabe que los fármacos de quimioterapia y la radiación inducen a las células cancerosas a sufrir apoptosis. Pero la anastasis puede darles una forma de recuperarse después del tratamiento ".

Ahora que los investigadores han descrito este mecanismo molecular, están particularmente interesados ​​en las primeras fases de recuperación antes de que las células comiencen a transcribir nuevos genes. También les gustaría comprender mejor los efectos celulares a largo plazo de la anastasis.

"Queremos saber si una célula que se recupera del borde de la muerte conserva una memoria epigenética permanente de la experiencia, "Dijo Montell." También queremos averiguar si las células que han experimentado una ronda de anastasis son más o menos resistentes a una ronda posterior. Y más importante, ¿El mecanismo que describimos en este artículo es la base de la recaída después de la quimioterapia y la radioterapia? "