Cuando hablamos de memoria en biología, tendemos a centrarnos en el cerebro y el almacenamiento de información en las neuronas. Sin embargo, muchos otros «recuerdos» persisten en nuestras células. Las células logran recordar su historia de desarrollo, así como los momentos en que han estado expuestas a patógenos, lo que plantea preguntas intrigantes sobre cómo se produce el almacenamiento de información a nivel celular.
No hay una única respuesta a esta pregunta, y en muchos casos, los detalles son difíciles de esclarecer. Recientemente, un grupo de científicos ha desarrollado un sistema de memoria celular que demuestra cómo las células son capaces de recordar problemas que tuvieron sus «padres» durante la división celular, una situación frecuentemente relacionada con el daño en el ADN y el cáncer. En situaciones problemáticas, resulta que las células hijas tienden a detenerse y no seguir dividiéndose.
Establecer un temporizador
En organismos multicelulares, la división celular está cuidadosamente controlada. La división incontrolada es un signo distintivo de los cánceres. Sin embargo, los problemas que pueden surgir durante la división, como la copia del ADN y el aseguramiento de que cada célula hija reciba la cantidad correcta de cromosomas, pueden dar lugar a mutaciones. Así, el proceso de división celular incluye varios puntos de control donde la célula verifica si todo ha funcionado adecuadamente.
Pero, ¿qué ocurre si una célula supera todos los puntos de control? Aparentemente, no siempre está todo bien. La mitosis, que es la fase donde los cromosomas duplicados se separan en cada célula hija, puede estar acompañada de problemas ocultos. Si una célula pasa mucho tiempo en mitosis, es posible que los cromosomas sufran daños, lo que conllevaría problemas posteriores. Investigaciones previas han evidenciado que algunas células derivadas de la retina pueden registrar cuando la mitosis se prolonga, lo que les lleva a detener su división.
Un estudio reciente realizado por un equipo de investigadores en Japón y San Diego ha demostrado que este comportamiento no es exclusivo de las células de la retina, sino que parece ser una respuesta general y adaptativa a la lentitud en la mitosis. Experimentos meticulosamente controlados han revelado que cuanto más tiempo pasan las células intentando completar la mitosis, mayor es la probabilidad de que las células hijas interrumpan su propia división.
Los autores de esta investigación han comenzado a denominar a este fenómeno como un «temporizador mitótico».
¿Cómo funcionan las células como temporizadores?
No es que las células puedan programar un cronómetro como lo haríamos nosotros; en realidad, todo ocurre a nivel molecular mediante interacciones entre ácidos nucleicos y proteínas.
Los investigadores han identificado que durante la mitosis, la proteína p53 juega un papel fundamental. Esta proteína es esencial en las vías que detectan daño en las células y evita que se dividan si se identifican problemas. En este estudio, se observó que durante la mitosis, la p53 comienza a asociarse con otras dos proteínas (la proteasa 28 específica de ubiquitina y el factor de unión a p53). Mutaciones en cualquiera de estas proteínas que impidan la formación de este complejo afectan la capacidad de la célula para contar el tiempo durante la mitosis.
El complejo de tres proteínas solo alcanza niveles significativos si la mitosis se prolonga más de lo habitual, permaneciendo estable y transmitiéndose a las células hijas tras completar la división celular. En esencia, este complejo ayuda a estabilizar a la proteína p53, facultándola para detener futuras divisiones si está presente en niveles altos.
Adicionalmente, se observó que una proteína denominada quinasa, que une un fosfato a otras proteínas, es clave para el funcionamiento del “temporizador mitótico”. Los estudios demostraron que en ausencia de esta quinasa, conocida como PLK1, el complejo triproteico no se formaba.
Implicaciones en la investigación del cáncer
La identificación de este sistema de memoria celular abre nuevas perspectivas en la investigación del cáncer. Las células que presentan fallos en este temporizador mitótico podrían ser más propensas a desarrollar tumores. En este sentido, el estudio sugiere que los sistemas de memoria celular no solo son cruciales para respuestas a problemas de división, sino que están conectados a una red más amplia de regulación celular.
La memoria celular, por tanto, no es solo un mecanismo reactivo ante problemas inmediatos, sino que se entrelaza con muchos otros procesos complejos que forman parte del funcionamiento normal de la célula. Comprender estos mecanismos podría proporcionar nuevos enfoques en tratamientos y terapias relacionadas con el cáncer.
