¡Estresado!
Su frecuencia cardíaca se acelera. Sus músculos se tensan. Su cara puede incluso sonrojarse. Estas son solo algunas de las formas en que siente que su cuerpo responde al estrés. Pero el estrés también puede filtrarse en sus células. Aumento de la temperatura, toxinas, infecciones, escasez de recursosy otros factores estresantes amenazan el funcionamiento de las células y, en última instancia, su salud. Los científicos financiados por los Institutos Nacionales de Salud han aprendido mucho sobre cómo las células responden al estrés, y aquí hay cinco ejemplos.
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Este artículo de Inside Life Science se proporcionó a LiveScience en cooperación con Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales , parte de Institutos Nacionales de Salud .
Producir proteínas protectoras
Los aumentos de temperatura pueden estresar las células. Caliéntelas solo 3 o 4 grados, y sus proteínas comienzan a deshacerse y dejan de funcionar. Si se desenredan demasiado, se enredan entre sí y forman un grupo que puede matar la célula.
Para evitar esta catástrofe, las células dependen de un conjunto de moléculas llamadas proteínas de choque térmico o "chaperonas" que funcionan de muchas formas diferentes. Algunas guardan las regiones pegajosas y ricas en carbono de las proteínas desplegadas en un pequeño bolsillo; otras extiendenun brazo protector alrededor de sus vecinos desplegados o forman barriles que secuestran las proteínas desenredadas lejos de cualquier posible pareja enredada. Una vez que las cosas se enfrían, las proteínas de choque térmico ayudan a sus "clientes" a replegarse en las formas adecuadas.
Evolucionan
Las células utilizan mecanismos intrincados para mantener la estabilidad de su material genético. Sin embargo, en condiciones estresantes, pueden relajar estos controles. Al crear inestabilidad genómica, las células pueden adaptarse a condiciones estresantes en un corto período de tiempo. Por ejemplo, la levaduraUn organismo comúnmente utilizado para estudiar la genética humana ganó o perdió rápidamente cromosomas completos cuando los investigadores del Instituto Stowers para la Investigación Médica los estresaron con la exposición a diferentes químicos. Después de una exposición prolongada, las colonias de levadura con cambios cromosómicos desarrollaron resistencia a ciertos químicos, incluyendoun antibiótico.
En el futuro, los científicos podrían aprovechar esta estrategia de adaptación para prevenir la aparición de resistencia a los medicamentos y potencialmente tratar cánceres, que generalmente involucran células con cromosomas extra o faltantes en la foto, las barras rojas representan una ganancia de cromosomas y las verdesimpide la pérdida de cromosomas en células de levadura estresadas.
Páselo
El estrés ambiental puede penetrar profundamente en el interior de las células y alterar el material genético contenido dentro de sus núcleos, y los cambios pueden heredarse. Un estudio sueco mostró que la disponibilidad limitada de alimentos durante la vida de un hombre estaba relacionada con el riesgo de diabetes, obesidad y riesgo de sus nietos.enfermedad cardiovascular.
Investigaciones posteriores en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts mostraron que cuando los ratones machos fueron alimentados con una dieta baja en proteínas, la actividad de cientos de genes en la descendencia de los animales cambió. En particular, los genes que fabrican grasas eran más activos.más grasas podría ser una respuesta protectora al estrés, también podría conducir a la obesidad y enfermedades relacionadas. La investigación genómica sugiere un vínculo potencial entre estos cambios hereditarios en los patrones de actividad genética y los cambios en los marcadores químicos, llamados etiquetas epigenéticas, adheridas a ciertos genes. Los científicosestán tratando de comprender la naturaleza de estos cambios y cómo ocurren.
Retroceder el 'reloj'
Cada célula de su cuerpo tiene su propio Reloj del Juicio Final, que marca la cantidad de veces que se puede dividir de manera segura. Este reloj toma la forma de una tapa, llamada telómero, en los extremos de cada cromosoma. Como los herretes de plástico en elpuntas de los cordones de los zapatos, los telómeros evitan que el cromosoma se deshilache. Pero los telómeros se acortan cada vez que la célula se divide.
Los telómeros acortados se han relacionado con enfermedades relacionadas con la edad, como artritis, hipertensión, accidente cerebrovascular y diabetes, así como con el proceso de envejecimiento en sí. Las investigaciones también sugieren que el estrés crónico, tanto psicológico como celular, puede acortar drásticamente la longitud de los telómeros, causandolas células envejecen y mueren prematuramente. Como contramedida, ciertas células responden a factores estresantes temporales como el miedo o la infección aumentando su producción de la enzima, la telomerasa, que ayuda a los telómeros a mantener su longitud.
cometer suicidio
Si todo lo demás falla, una célula puede suicidarse a través de una vía llamada apoptosis. Esta estrategia evita los efectos destructivos de una célula que realmente muere debido a condiciones estresantes, que pueden dañar o matar las células sanas cercanas al desencadenar una inflamación.
Los científicos aún no comprenden completamente cómo la célula cambia de una respuesta protectora a la apoptosis, pero la investigación sugiere que tiene que ver con la acumulación de proteínas desplegadas en un compartimento celular llamado retículo endoplásmico RE. Cuando hay condiciones estresantes, comoexposición a una sustancia química, abruman al ER, las moléculas en su membrana pueden indicar que se inicie la apoptosis. Debido a que la muerte celular podría desempeñar un papel en una serie de enfermedades neurológicas y cardiovasculares, comprender cómo las células toman la decisión de vida o muerte podría conducir a formas dereducir el daño causado por este tipo de condiciones.