Un estudio revela cómo ciertas células activan señales de muerte celular sin morir y se convierten en el motor de la regeneración tisular, un hallazgo clave para entender la resistencia tras la radioterapia.
Cuando un tejido sufre un daño intenso, como el provocado por una radiación fuerte, la respuesta biológica parece clara: muchas células activan programas internos que conducen a su eliminación. Este proceso, conocido como apoptosis, es fundamental para evitar que células dañadas se mantengan activas y comprometan la integridad del organismo.
Sin embargo, en algunos contextos, esta lógica aparentemente implacable se quiebra. Existen células que activan señales asociadas a la muerte celular y, aun así, sobreviven y participan activamente en la reparación del tejido.
Un estudio publicado en Nature Communications analiza este fenómeno con un nivel de detalle poco habitual. A partir de experimentos en discos imaginales del ala de Drosophila,
los autores identifican poblaciones celulares resistentes a la apoptosis que impulsan la regeneración tras un daño severo por radiación ionizante. El trabajo no solo resuelve una incógnita planteada hace décadas en biología del desarrollo, sino que también conecta estos mecanismos con procesos relevantes en oncología, como la resistencia tumoral tras la radioterapia.
Apoptosis y proliferación compensatoria: un equilibrio delicado
La apoptosis es una forma de muerte celular programada que permite eliminar células innecesarias o dañadas de manera controlada. Está regulada por una cascada de proteínas llamadas caspasas, que se activan de forma secuencial y conducen a la destrucción ordenada de la célula. Tradicionalmente, la activación de estas enzimas se ha interpretado como un punto de no retorno, una señal inequívoca de que la célula está destinada a morir.
Sin embargo, en tejidos capaces de regenerarse, la muerte celular masiva suele ir acompañada de un fenómeno conocido como proliferación compensatoria. Este proceso permite que las células supervivientes se dividan para reemplazar a las que se han perdido, manteniendo así el tamaño y la función del tejido. Durante años, se sabía que la apoptosis podía estimular indirectamente esta proliferación, pero no estaba claro qué células concretas la impulsaban ni cómo se coordinaba el proceso.
El nuevo estudio muestra que la proliferación compensatoria no es una respuesta difusa del tejido, sino un fenómeno orquestado por células específicas que resisten la apoptosis. Estas células no solo sobreviven al daño, sino que se convierten en el motor principal de la regeneración, activando tanto su propia división como la de otras células vecinas.
Dos tipos de células supervivientes tras el daño
Uno de los hallazgos centrales del trabajo es la identificación de dos poblaciones distintas de células resistentes a la apoptosis en el tejido irradiado. La primera está formada por células que activan la caspasa iniciadora Dronc, pero no llegan a completar el programa de muerte. Los autores las denominan células DARE (por Dronc-activating apoptosis-resistant epithelial cells). La segunda población, llamada células NARE, no muestra activación detectable de Dronc, pero también sobrevive al daño.
Las células DARE desempeñan un papel especialmente relevante. Tras la irradiación, aumentan rápidamente en número y generan clones celulares que llegan a ocupar una parte sustancial del tejido regenerado. Según los datos cuantitativos del estudio, estas células pueden llegar a cubrir cerca de la mitad del área del tejido en las fases avanzadas de la regeneración, lo que indica una capacidad proliferativa excepcional.
- Ciencia
- Eugenio M. Fernández Aguilar
- Christian Pérez
Las células NARE, por su parte, no actúan de manera independiente. Su proliferación depende en gran medida de señales procedentes de las células DARE. De este modo, el proceso de regeneración se organiza como un sistema cooperativo, en el que una población celular actúa como detonante y reguladora de la respuesta global.
Caspasas que no matan: el papel inesperado de Dronc
Uno de los aspectos más llamativos del estudio es la función no letal de la caspasa Dronc. En condiciones normales, esta enzima inicia la cascada apoptótica activando caspasas efectoras que ejecutan la muerte celular. En las células DARE, sin embargo, Dronc se activa de forma parcial y controlada, sin desencadenar la destrucción de la célula.
El artículo señala que “la actividad de Dronc en las células DARE, independiente de Dark y de las caspasas efectoras, impulsa la regeneración tanto de forma autónoma como no autónoma”. Esta frase resume uno de los mensajes clave del trabajo: la misma maquinaria molecular asociada a la muerte celular puede reutilizarse para promover la supervivencia y la proliferación, dependiendo del contexto y de los reguladores implicados.
Este hallazgo ayuda a explicar por qué estudios anteriores habían obtenido resultados contradictorios sobre el papel de las caspasas en la regeneración. No se trata de una contradicción real, sino de funciones múltiples y contextuales de las mismas proteínas, algo cada vez más reconocido en biología celular.
La protección frente a la muerte: Myo1D como factor clave
Para que una célula pueda activar Dronc sin morir, debe existir un mecanismo que limite la activación de las caspasas efectoras. El estudio identifica a la proteína Myo1D como un elemento crucial en este control. Myo1D es una proteína motora asociada a la membrana celular que, en este contexto, impide que la señal apoptótica se propague de forma letal.
Los autores muestran que la interacción entre Dronc y Myo1D evita una activación excesiva de las caspasas efectoras, permitiendo que las células DARE sobrevivan y proliferen. En palabras del propio artículo, “la interacción Dronc–Myo1D es crucial para prevenir una activación excesiva y no deseada de las caspasas efectoras y la apoptosis en las células DARE”.
Este mecanismo resulta especialmente interesante porque Myo1D también ha sido implicada en procesos tumorales. El paralelismo sugiere que estrategias similares de resistencia a la muerte celular podrían operar tanto en tejidos en regeneración como en tumores, lo que refuerza la relevancia biomédica del hallazgo.
Señales que coordinan la regeneración
La regeneración no depende solo de la supervivencia de las células DARE, sino también de una compleja red de señales que regulan su proliferación y la de las células NARE. El estudio destaca el papel de las rutas de señalización p38 y JNK, que actúan como ejes centrales de esta respuesta.
En las células DARE, estas rutas se activan para promover la división celular y la producción de señales proliferativas dirigidas a las células vecinas. Al mismo tiempo, existen mecanismos de retroalimentación negativa que evitan una regeneración descontrolada. Este equilibrio es esencial para que el tejido recupere su tamaño y estructura sin generar crecimientos aberrantes.
El trabajo subraya que mantener un balance adecuado entre células DARE y NARE es fundamental. Cuando este equilibrio se rompe, la regeneración es defectuosa, lo que refuerza la idea de que la reparación tisular es un proceso finamente ajustado, no una simple respuesta automática al daño.
Resistencia heredada y paralelismos con el cáncer
Uno de los resultados más inquietantes del estudio es que las células derivadas de las DARE muestran una resistencia aumentada a la muerte celular. Según los autores, “los descendientes de las células DARE resultaron ser excepcionalmente resistentes, hasta siete veces más resistentes a la muerte celular que las células del tejido original”.
Esta observación recuerda a un fenómeno bien conocido en oncología: la aparición de tumores recurrentes más resistentes tras la radioterapia. El estudio no afirma que estos mecanismos sean idénticos, pero sí sugiere que la capacidad de algunas células para sobrevivir a señales letales y transmitir esa resistencia a su descendenciapodría ser un principio común.
Comprender cómo se activa y se regula esta resistencia puede tener implicaciones directas tanto para mejorar la regeneración de tejidos sanos como para diseñar estrategias que eviten la reaparición de tumores tras tratamientos agresivos.
Un nuevo marco para entender la regeneración tisular
Más allá de los detalles moleculares, el estudio propone un cambio conceptual importante. La regeneración no es solo una respuesta pasiva del tejido, sino un proceso impulsado por células especializadas que emergen tras el daño y asumen funciones clave en la reparación.
El artículo resume esta idea al señalar que la proliferación compensatoria está impulsada por células naturalmente resistentes a la apoptosis, y no por células “moribundas” mantenidas artificialmente con vida. Esta distinción aclara décadas de debate y proporciona un marco más preciso para interpretar resultados previos.
Desde esta perspectiva, la muerte celular y la regeneración dejan de ser procesos opuestos para convertirse en dos caras de una misma estrategia biológica, coordinadas para preservar la integridad del organismo frente a daños extremos.
Tomado de Muyinteresante
0 comentarios