Year: 2024
Type: dissertation
Abstract: La senescencia se define como un estado celular caracterizado por la detención prolongada y generalmente irreversible del ciclo celular, con características secretoras concretas y pronunciadas, daño macromolecular, metabolismo alterado y resistencia a la muere celular por apoptosis. El estado senescente fue descrito de manera inicial asociado al envejecimiento, como consecuencia del acortamiento telomérico que se produce de forma basal en las células a medida que entran de forma reiterada en el ciclo celular. Este proceso es conocido como “senescencia celular replicativa”. Sin embargo, en los últimos años, la senescencia celular se ha consolidado como un mecanismo alternativo a la muerte celular y adoptado por las células cuando son sometidas a estímulos estresantes, intrínsecos y extrínsecos, de manera prolongada en el tiempo. Esta senescencia inducida por estrés recibe el nombre de “senescencia prematura”. En este contexto, la presencia de daño en el ADN, la disfunción mitocondrial, el estrés oxidativo o los procesos inflamatorios podrían ser mecanismos desencadenantes del fenotipo senescente. Estos estresores desencadenantes de la senescencia prematura son también mecanismos subyacentes a la fisiopatología del ictus isquémico. Debido al coste socio-económico que presenta este tipo de accidente cerebrovascular en la actualidad, y como respuesta a la limitada opción terapéutica disponible, la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas en este ámbito resulta imprescindible para mejorar la condición neurológica de los pacientes que la sufren. Además, las células senescentes se caracterizan por su contribución dual. Por un lado, de forma basal, la senescencia puede considerarse un proceso beneficioso que contribuye a reducir la presencia de células dañadas y recuperar la homeostasis de los tejidos. Sin embargo, por otro lado, la señalización inducida por el fenotipo secretor asociado a senescencia (SASP) a las células circundantes hace que su acumulación de forma aberrante genere un ambiente proinflamatorio que favorece y/o agrava el desarrollo de enfermedades. Por este motivo, dilucidar la existencia del fenotipo senescente de manera posterior a un evento estresante, como es la isquemia cerebral, podría constituir una aproximación terapéutica de gran interés en el contexto de las enfermedades cerebrovasculares. El presente estudio tiene como objetivo abordar una caracterización espacio-temporal del fenotipo senescente tras el ictus isquémico experimental, así como dilucidar las vías y los tipos celulares implicados en el desarrollo de la senescencia en estas circunstancias. Para ello, ratas Wistar macho fueron sometidas a 60 minutos de isquemia focal transitoria mediante el modelo de oclusión transitoria de la arteria cerebral media (tMCAO), seguida de 24 horas, 3, 7 y 14 días de reperfusión. Tras la extracción del tejido cerebral se determinó la expresión de los siguientes marcadores de senescencia celular: (1) detención del ciclo celular (mediante el análisis de la expresión génica por RT-qPCR y proteica por inmunofluorescencia de los inhibidores del ciclo celular p16INK4a y p21CIP/WAF1); (2) actividad lisosomal alterada (mediante el estudio de la acumulación de lipofuscina, a partir de la tinción con Sudan Black B, y la presencia de actividad SA-β-gal); (3) SASP (mediante el análisis de la expresión génica por RT-qPCR de las interleuquinas IL-6, IL-1β y TNF-α); y (4) daño nuclear y en el ADN (mediante el análisis de la expresión génica por RT-qPCR de las quinasas Chk1 y Chk2, y de la expresión proteica por inmunofluorescencia de γH2AX y de la proteína constitutiva de la envoltura nuclear, LB1). Los resultados obtenidos muestran: (1) aumentos significativos en la expresión del marcador p16INK4a, particularmente en neuronas y microglía/macrófagos localizados en las regiones principalmente afectadas por la isquemia; (2) identificación de la acumulación de lipofuscina y SA-β-gal restringida al tejido cerebral infartado; (3) sobreexpresión de los marcadores de SASP, IL-6, IL-1β y TNF-α a las 24 h de reperfusión; (4) sobreexpresión de Chk1 y Chk2 a los 14 días post isquemia. Nuestros hallazgos apoyan la existencia de senescencia celular cerebral tras el ictus isquémico experimental y proponen que las neuronas y microglía/macrófagos podrían ser unos potenciales candidatos para desarrollarla. Su papel beneficioso o perjudicial en estas circunstancias todavía está por determinar, no obstante, sería posible hipotetizar si su acumulación constituiría un mecanismo beneficioso que podría sustituir a la muerte celular en las células implicadas en la lesión isquémica, o si, por el contrario, su acumulación podría contribuir a agravar el daño neurológico que se establece de manera posterior a la isquemia. Es esencial, por tanto, profundizar en el conocimiento del papel de la senescencia de las células cerebrales en la fisiopatología del ictus isquémico y, en consecuencia, en la aplicación de terapias senolíticas y/o senomórficas para resolver estas cuestiones con mayor garantía de éxito.
Author: Baixauli-Martín, Júlia
Language: Spanish
Subfield: Cell Biology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7015255932