Cómo las células cancerosas pierden su (circadiano) ritmo

Marcha 31, 2016 Admin Salud 0 1
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Una explicación popular para estas diferencias es que los relojes biológicos en las células tumorales están dañados y no pueden regular la división celular de una manera tal que lo hacen en células normales.

Esta hipótesis se ve desafiada por los resultados del primer experimento que se monitorea constantemente las variaciones en la tasa de división celular de las células de mamífero en cultivo durante períodos prolongados. Los resultados se presentan en un artículo publicado en la edición temprana en línea de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.




El experimento ha descubierto que una línea de células inmortales tienen relojes biológicos funcionales pero sus relojes internos tienen ningún efecto sobre la velocidad con que se dividen y crecen. (Células inmortales tienen las mismas propiedades básicas, tales como las células tumorales, sino que se crean en el laboratorio en el que se utilizan para una amplia variedad de propósitos.)

"La hipótesis actual es que los relojes biológicos en las células cancerosas se han desactivado," dice Julie Pendergast, asociado de investigación que participaron en el estudio. "Hemos establecido que las células inmortales de nuestro experimento funcionaban los relojes biológicos, pero estos relojes no controlan el proceso de división celular. Este es el aspecto cambio de paradigma de nuestro estudio."

De ser confirmado por estudios de seguimiento, esta idea podría contribuir al desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer.

"Esto refuerza la posibilidad de que el reloj biológico puede ser un blanco eficaz para medicamentos contra el cáncer", dice Shin Yamazaki, el profesor de investigación de ciencias biológicas en Vanderbilt quien dirigió el proyecto. "Por ejemplo, si se encuentra un medicamento que restaura el control del reloj biológico en la división de las células cancerosas, se podría reducir el crecimiento del tumor."

Los biólogos han observado que la división celular en las células normales en especies que van desde organismos unicelulares a los seres humanos picos a determinadas horas del día y considerar esto como una evidencia indirecta de que el proceso está regulado por sus relojes biológicos internos. Las células en la boca humana, por ejemplo, tienden a dividir por la tarde, justo antes del atardecer.

"No hay una explicación evolutiva para esto," dice el investigador asociado Julie Pendergast que participó en el estudio. "La luz ultravioleta es una de las causas principales de mutaciones. Las células son particularmente vulnerables a mutaciones durante la división celular. Así organismos con células que se dividen por la noche tienen una ventaja selectiva."

Por otra parte, ha habido una cantidad significativa de evidencia indirecta de que la mitosis (división) en las células tumorales no está bajo control 24 horas. Por ejemplo, "experimentos han encontrado que las células se vuelven cancerosas cuando se han eliminado ciertos genes del reloj circadiano", dice Yamazaki. Los resultados de otros experimentos que tienen tasas tarifas periódicamente de la división de las células cancerosas también apoyan esta posibilidad.

Yamazaki diseñó y construyó un sistema especial para el control de la división celular en tiempo real. Él y sus colegas diseñaron un "reportero" molécula especial que incorpora un gen que produce una enzima que hace que la luz verde. Ellos entendieron cómo insertar este reportero en el genoma de una célula para producir la enzima luminiscente cuando la célula se divide. Esto les permite utilizar una cámara para medir continuamente los cambios en la tasa de división celular durante largos períodos de tiempo.

Para el experimento, los investigadores se propusieron su enviado especial en fibroblastos de ratón inmortalizadas formado a partir de tejido conectivo tomado de ratas. Seleccionaron esta línea celular, ya que se sabe que tienen trabajo relojes circadianos.

Haber obtenido resultados consistentes en los estudios preliminares de las células de cáncer de pulmón.

Los otros participantes en el estudio fueron el profesor Yoshihiro Ohmiya en el Instituto Bioproducción Investigación, Instituto Nacional de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología, Tsukuba, Japón, y el investigador postdoctoral Mijung Yeom, ahora en la acupuntura y Meridian Science Research Center, Universidad Kyung Hee en Seúl, Corea del Sur.

La investigación fue apoyada por fondos de los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación de Investigación de la Fundación Takeda Ciencia Opto-Ciencia y Tecnología, el proyecto NEDO y.

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