Telómeros, rematando cromosomas. Envejecimiento celular y cáncer.

Los telómeros son como los herretes de los cordones

Los telómeros, herretes de cromosomas.

¿Telo-qué? En griego Telo- significa final y meros-partes. Parte final... Pero, ¿de qué? Los telómeros son la parte final de los cromosomas y están involucrados en numerosos procesos celulares, destacando envejecimiento y cáncer.  Los telómeros de los cromosomas  en cierta manera recuerdan a los herretes (extremos) de los cordones. 

Aquí os dejamos los resultados de la encuesta sobre los telómeros. Nos alegra comprobar que la mayoría de vosotros sabéis lo que es el ADN, aunque hemos detectado que sigue habiendo ciertas dudas sobre su composición, el proceso de replicación y los telómeros. Vamos a intentar resolver estas dudas. Seguro que al terminar de leer esta entrada os convertiréis en expertos sobre el tema.

Así que, empecemos por el principio: 

¿Qué es la información genética?

Cromosoma formado por ADN.

Los cromosomas son estructuras celulares, en forma de ``bastoncillo´´. En  ellos está codificada la información genética de nuestras células. La información genética  sigue un código compuesto por la combinación de sólo 4 tipos de nucleótidos con 4 bases nitrogenadas distintas: Adenina, Citosina, Timina y Guanina, representadas por su letra inicial, A, C, T y G respectivamente. La información de nuestras células expresada según este código o lenguaje se llama ADN. Este código cumple la función de una enciclopedia celular. Cuando compramos un mueble, leemos las instrucciones y lo montamos. En las células se hace lo mismo: leer el código genético y construir proteínas, que son las verdaderas encargadas de realizar las funciones. ¡Animaos a visitar nuestra entrada sobre Biotecnología si queréis ampliar información sobre el código genético y las proteínas!

¿Qué es la replicación y qué problema surge?

La información genética se usa, en último término, para realizar funciones, pero ¿qué más sucede con el ADN?. Cuando las células se dividen, una célula originaria se divide en dos células hijas y es necesario que cada célula reciba una enciclopedia completa.  Para ello Hay que duplicar la información genética contenida en el DNA. La duplicación de la información genética se denomina ‘’replicación del DNA’’.

                                          Video: la replicación del DNA con plastilina

La principal enzima (un tipo de proteína ) implicada en la replicación es la ADN polimerasa, que copia  la información genética aunque es incapaz de copiar los extremos de los cromosomas. La consecuencia sería una pérdida sucesiva de la información de los extremos de los cromosomas, de nuestra enciclopedia, cada vez que la célula se divide. ¡Aproximadamente se pierden 15-60 bases nitrogenadas (letras) de media en una célula humana por año!

¿Qué son los telómeros?

Y… ¿Qué pintan los telómeros con la información genética y la replicación del DNA? Los telómeros se localizan en la parte final de los cromosomas, de igual  manera que los herretes están al final de los cordones. Los telómeros están formados  por ADN, pero no codificante, es decir, que no sirve para hacer proteínas.
La función de los telómeros es mantener la integridad de los cromosomas evitando que se acorten o que se fusionen con otros cromosomas.

Imagen.

¿Cómo se evita que los telómeros se acorten y se pierda sucesivamente información?

¡La telomerasa es la solución! La telomerasa es una proteína que se encarga de elongar los extremos de los cromosomas, evitando así su peligroso acortamiento. Está fisiológicamente activada en células con una alta tasa proliferativa, evitando que los telómeros se acorten sucesivamente (por ejemplo en células que se dividen mucho durante el desarrollo o las células de la piel…). Por el contrario, en las células que no tienen una alta tasa de división, la telomerasa no es tan necesaria, y los telómeros se van acortando progresivamente, llevando al envejecimiento.

La telomerasa tiene un gran potencial: se ha demostrado que células en cultivo pueden ser inmortales si su telomerasa está sobreactivada e incluso ¡se ha conseguido generar ratones con telomerasa sobreactivada y ciertos genes alterados envejecen más tarde!.

A raíz de estos resultados algunas empresas han sacado a  la venta ''píldoras activadoras de telomerasa''.  Se trata de complementos nutricionales compuestas por un extracto de vegetales. Al tratarse de un extracto vegetal, en teoría inocuo acorde con estudios científicos publicados, pueden tomarse como complemento nutricional. Sin embargo, por el momento no se comercializan fármacos, propiamente dichos,  activadores de telomerasa. Para que un  nuevo compuesto llegue a ser fármaco se necesitan superar estrictos controles de seguridad y largos ensayos clínicos. Las píldoras activadoras de telomerasa no están exentas de controversia: desde la defensa de  su eficacia contra el envejecimento celular, hasta los potenciales riesgos de una sobreactivacion de telomerasa.

Imagen obtenida de la exposición.

¿Cuál es  la otra cara de la moneda de los telómeros? Las células cancerosas.

Las células cancerosas se caracterizan por su alto potencial proliferativo. Uno de los mecanismos que contribuyen a aumentar la capacidad de división es alargar los telómeros. Así la célula puede dividirse- y replicarse- indefinidamente sin perder valiosa información de su material genético. En esta situación patológica,  hay un exceso de telomerasa,  causando que las células cancerosas  puedan llevar a cabo más ciclos de replicación, sin ir perdiendo progresivamente la información  por acortamiento de los cromosomas.

Imagen obtenida de la exposición.

En definitiva, las células tienen que mantener un equilibrio y una estricta regulación de la longitud de sus telómeros, ya que :

• Un acortamiento excesivo telomérico conlleva a envejecimiento
• Por el contrario, un alargamiento excesivo telomérico contribuye al desarrollo de cáncer.

Imagen obtenida de la exposición.

Pero el panorama es muchísimo más complejo ya que numerosos procesos celulares están involucrados en envejecimiento y cáncer. Los telómeros son una importante pieza del puzzle pero no son, como al principio se pensó, la solución definitiva y única a ciertos problemas celulares.

English abstract:

Telomeres play an important role in cancer and cellular ageing. These telomeres are located at the end of the chromosomes which are basically made of  DNA.  At a glance, chromosomes are the biological structures that store DNA which contains the genetic information that is necessary for all the cell functions. When a cell divides into two cells it is crucial that the DNA is duplicated. However there is a problem since the DNA in the chromosomal endings cannot be fully copied.  This problem leads to the loss of genetic information if not solved. However, there is a solution to this problem called telomerase. Telomerase is a protein that copies the DNA belonging to the ending part of the chromosomes and so avoids loosing information for the cell to develop. But still, when cells devide, telomeres get shorter and as a consequence  cells get old.  Nevetheless, if the telomerase is over expressed, cells can develop cancer because their telomers do't get shorten. As a conclusion, we may say that telomeres are important in the cells but  we need to keep in mind that cells are very complex. 

*Esta entrada está basada en la charla ''Telómeros, rematando cromosomas'' del pasado miércoles 14 de noviembre, durante la Semana de la Ciencia de Madrid.

Gran esfuerzo y entusiasmo se puso en la preparación de la misma por Marta Pérez Illana y Lucía de Andrés Bragado, estudiantes del Grado en Bioquímica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). La charla encantó al público y finalizó con unos minutos de debate sobre la comercialización y las implicaciones de activadores de la telomerasa. 


¿Quieres saber más?

¿Os habéis quedado cortos cual telómeros envejeciendo? Pincha en los enlaces que os proponemos, ¡pero no os alarguéis demasiado! 

• Publicaciones de la revista ''muy interesante'' sobre telómeros y envejecimiento.
• Lista de artículos científicos sobre los activadores de telomerasa. 
• Genome : the autobiography of a species in 23 chapters: un libro acerca de las bases de los genes con explicaciones muy interesantes. 
• Artículo del periódico ABC sobre la polémica de los complementos nutricionales activadores de la telomerasa. 
• Entrevista a María A. Blasco, investigadora del CNIO en el ámbito de los telómeros. 

¿Hemos resuelto las dudas? ¿Creéis que habéis aprendido algo con esta entrada? Dejad vuestros comentarios, sugerencias, preguntas, etc ¡ Estamos dispuestas a no dejar ningún cabo suelto!