- Los telómeros son secciones de ADN que se encuentra en los extremos de cada uno de nuestros cromosomas.
- Consisten en la misma secuencia de Bases repetido una y otra vez.
- En los seres humanos la secuencia de telómeros es TTAGGG.
- Esta secuencia suele repetirse unas 3.000 veces y puede llegar hasta 15.000 pares de bases en longitud.
Ilustración que muestra la posición de los telómeros al final de nuestros cromosomas.
Crédito de la imagen: Genome Research Limited
¿Qué hacen los telómeros?
Los telómeros tienen tres propósitos principales:
- Ayudan a organizar cada uno de nuestros 46 cromosomas en el núcleo (centro de control) de nuestro células.
- Protegen los extremos de nuestros cromosomas formando una tapa, al igual que la punta de plástico en los cordones de los zapatos. Si los telómeros no estuvieran allí, nuestros cromosomas pueden terminar pegándose a otros cromosomas.
- Permiten que el cromosoma se replique correctamente durante división celular:
- Cada vez que un celda Realiza Replicación del ADN los cromosomas se acortan en aproximadamente 25-200 bases (A, C, G o T) por replicación.
- Sin embargo, debido a que los extremos están protegidos por telómeros, la única parte del cromosoma que se pierde es el telómero y el ADN no se daña.
- Sin telómeros, el ADN importante se perdería cada vez que una célula se divide (generalmente alrededor de 50 a 70 veces).
- Esto eventualmente conduciría a la pérdida de genes?.
¿Qué sucede con los telómeros a medida que envejecemos?
- Cada vez que una célula se divide, se pierden 25-200 bases de los extremos de los telómeros en cada cromosoma.
- Dos factores principales contribuyen al acortamiento de los telómeros durante división celular:
- El «problema de la replicación final» durante la replicación del ADN: explica la pérdida de alrededor de 20 pares de bases por división celular.
- Estrés oxidativo: Representa la pérdida de entre 50-100 pares de bases por división celular. Se cree que la cantidad de estrés oxidativo en el cuerpo se ve afectada por factores de estilo de vida como la dieta, el tabaquismo y el estrés.
- Cuando el telómero se vuelve demasiado corto, el cromosoma alcanza una «longitud crítica» y ya no se puede replicar.
- Esta «longitud crítica» provoca que la célula muera por un proceso llamado apoptosis?, también conocida como muerte celular programada.
¿Cómo se mantiene la longitud de los telómeros?
- Telomerasa es un enzima que agrega la secuencia de telómeros TTAGGG a los extremos de los cromosomas.
- La telomerasa sólo se encuentra en concentraciones muy bajas en nuestro células somáticas. Debido a que estas células no usan regularmente la telomerasa, envejecen, lo que lleva a una reducción en la función normal.
- El resultado del envejecimiento de las células, es un cuerpo envejecido.
- La telomerasa se encuentra en altos niveles en Línea germinal células (óvulos y espermatozoides) y células madre. En estas células, la longitud de los telómeros se mantiene después de la replicación del ADN y las células no muestran signos de envejecimiento.
- La telomerasa también se encuentra en altos niveles en cáncer células. Esto permite que las células cancerosas sean inmortales y continúen replicándose. Si la actividad de la telomerasa se desactivara en las células cancerosas, sus telómeros se acortarían hasta que alcanzaran una «longitud crítica». Esto evitaría que las células cancerosas se dividan sin control para formar tumores.
- La acción de la telomerasa permite que las células sigan multiplicándose y eviten el envejecimiento.
Tapones de los telómeros
Crédito de la imagen: Programa del Genoma Humano del Departamento de Energía de los Estados Unidos. Licenciado bajo dominio público a través de Wikimedia Commons.
Uso de los telómeros en medicina
- La investigación sobre los telómeros y el papel de la telomerasa podría descubrir información valiosa para combatir el envejecimiento y combatir el cáncer.
- La relevancia médica de los telómeros es incierta.
- Se ha observado que las células humanas cultivadas en el laboratorio dejan de dividirse cuando se inactiva la telomerasa, porque la longitud de los telómeros no se mantiene después de la división celular.
- Las células entran entonces en un estado de inactividad llamado senescencia. Sin embargo, una vez que se reactiva la telomerasa, las células pueden continuar dividiéndose.
- Si la telomerasa se puede utilizar para ayudar a las células humanas a vivir para siempre, también puede ser posible producir células en masa para el trasplante. Estas células podrían ayudar a tratar una variedad de afecciones, desde quemaduras graves hasta Diabetes.
Telómeros y envejecimiento
- Se encontró que los modelos de ratones que carecían de la enzima telomerasa mostraban signos de envejecimiento prematuro.
- Sin embargo, no es seguro si el acortamiento de los telómeros es responsable del envejecimiento en los seres humanos o si es sólo un signo de envejecimiento, como las canas.
- Hay varios indicios de que la longitud de los telómeros es un buen predictor de la esperanza de vida.
- Los bebés recién nacidos tienden a tener telómeros que varían en longitud de alrededor de 8,000 a 13,000 pares de bases. Se ha observado que este número tiende a disminuir en alrededor de 20-40 pares de bases cada año. Entonces, para cuando alguien tiene 40 años, podría haber perdido hasta 1,600 pares de bases de sus telómeros.
- Sin embargo, mirando el panorama general, el acortamiento general de nuestros telómeros no es significativo, incluso en personas muy mayores.
- Células que se dividen rápidamente, como células germinales y Células madre, se encuentran entre los pocos tipos de células en nuestros cuerpos que contienen telomerasa activa.
- Esto significa que en estas células la longitud de los telómeros se mantiene o incluso se alarga con el tiempo.
- Sin embargo, hay una serie de otros factores que tienen un efecto sobre la longitud de nuestros telómeros que todos deben ser considerados, como el tabaquismo y la obesidad.
Telómeros y cáncer
- Los telómeros y la telomerasa presentan una serie de objetivos potenciales para el diseño de nuevas terapias contra el cáncer.
- Las células cancerosas contienen telomerasa activa para permitirles volverse «inmortales» y continuar dividiéndose sin control.
- El cáncer es una enfermedad caracterizada por la división rápida e incontrolada de las células.
- Sin la actividad de la telomerasa, estas células se volverían inactivas, dejarían de dividirse y eventualmente morirían.
- Los medicamentos que inhiben la actividad de la telomerasa, o matan las células productoras de telomerasa, pueden potencialmente detener y matar las células cancerosas en su camino.
- Sin embargo, el bloqueo de la actividad de la telomerasa podría afectar a las células donde la actividad de la telomerasa es importante, como los espermatozoides, los óvulos, las plaquetas y las células inmunitarias.
- La interrupción de la telomerasa en estos tipos de células podría afectar la fertilidad, la cicatrización de heridas y la capacidad de combatir infecciones.
- Sin embargo, la actividad de la telomerasa en las células somáticas es muy baja. Por lo tanto, estas células no se verían afectadas en gran medida por la terapia anti-telomerasa.
- Los científicos esperan que esto resulte en menos efectos secundarios para el paciente, en comparación con las terapias actuales contra el cáncer.
- La biología de los telómeros es increíblemente importante en el cáncer humano y los científicos están trabajando arduamente para comprender la mejor manera de explotar su conocimiento para avanzar en el tratamiento del cáncer.