miércoles, 28 de octubre de 2009

La inmunidad al cáncer de la longeva rata topo.


Viven en colonias subterráneas con una reina, el harén de machos favoritos de ésta, soldados para defender el sistema de túneles y obreros que continúan excavando a la busca de comida. Pero a pesar de tener la estructura social de un hormiguero o de una colmena, las ratas topo lampiñas son mamíferos del tamaño de un ratón. Y entre sus peculiaridades hay una que, si llega a ser comprendida, podría tener una gran relevancia para la salud y la longevidad humanas: su inmunidad al cáncer. El equipo liderado por Vera Gorbunova, de la Universidad de Rochester (EE.UU.), ha encontrado que las células de estas ratas tienen dos sistemas para inhibir su proliferación irregular, a diferencia de las células humanas que sólo tienen uno. Los resultados se publican en los Proceedings of the National Academy of Sciences.

Su vida es extraordinariamente larga para un roedor. Los ratones viven un par de años pero las ratas topo (Heterocephalus glaber) alcanzan unos venerables 28. Su longevidad es probablemente una consecuencia de su forma de vida. Los ratones viven poco porque tienen muchos depredadores; en este caso es mejor reproducirse rápidamente y de jovencitos que prepararse para una vejez que ninguno verá. Las ardillas grises, por otra parte, tienen menos enemigos y pueden vivir más de 20 años.

La rata topo lampiña tiene un estilo de vida incluso más seguro que las ardillas. Las reinas nunca suben a la superficie. Incluso los obreros se exponen únicamente cuando necesitan retirar suciedad de los túneles.

El principal peligro de una colonia es otra colonia de ratas topo que se introduzca en su sistema de túneles. Otro riesgo es la guerra civil que se desata en la colonia cuando muere una reina. Las otras hembras, que han permanecido estériles intimidadas por la presencia de la reina, vuelven a ser fértiles y luchan hasta que una se proclama vencedora. Pero las bajas son generalmente pocas y, presumiblemente debido a esta relativa seguridad, las ratas topo han desarrollado la capacidad de vivir 10 veces más que los ratones.

Los ratones son muy propensos al cáncer; en algunas razas el 90 por ciento muere de tumores. Los humanos tenemos mejores defensas contra el cáncer: supone el 23 por ciento de la mortalidad humana. Pero la rata topo ha llevado la resistencia al cáncer a otro nivel: simplemente, no lo padecen. Jamás ha sido observada su aparición espontánea.

Las células humanas normales que crecen en una placa de laboratorio presentan un comportamiento llamado inhibición por contacto. Una vez que una célula entra en contacto con otra forman una sola capa y dejan de dividirse. Las células cancerígenas, sin embargo, han eliminado esa restricción y siguen proliferando, formando una capa encima de otra.

El equipo de Gorbunova ha descubierto que tanto las células humanas como las de las ratas topo tienen el mismo sistema de inhibición por contacto, mediado en ambas especies por la expresión del gen p27. Pero las ratas topo, además, tienen una versión de acción temprana del mismo sistema y, presumiblemente, usan el sistema basado en el p27 sólo como sistema de reserva.

Cuando las células de rata topo cultivadas en placa de laboratorio tienen sólo breves contactos entre sí, dejan de crecer y dividirse. Este sistema temprano de inhibición por contacto esta mediado por el gen p16-ink4a. Los humanos también tienen el gen p16-ink4a, pero parece que en nosotros no interviene en la inhibición por contacto de las células. El sistema doble de las ratas topo puede ser parte de la explicación de su increíble resistencia al cáncer.

Otra diferencia a nivel celular entre los humanos y las ratas topo es que las células de éstas mantienen un sistema activo que permite a las células dividirse. La enzima telomerasa deja de producirse en las células humanas maduras, se supone que como una defensa contra el cáncer. Gorbunova et ál. creen que la rata topo se puede permitir mantener la telomerasa activa por lo efectivas que son sus defensas contra el cáncer. La ventaja evolutiva de una telomerasa activa es que permite que las células madre, responsables de la reparación y mantenimiento de los tejidos, vivan más.

Por otro lado, la longevidad en los roedores se asocia habitualmente a la restricción calórica, una dieta con un 30 por ciento menos de calorías. Los ratones y ratas de laboratorio sometidas a esa dieta desde el nacimiento pueden llegar a vivir un 40 por ciento más de lo habitual. Ocurre lo mismo con otras especies y algunos biólogos piensan que puede ser una antigua estrategia de supervivencia: durante las hambrunas las reservas del cuerpo se dedican al mantenimiento de los tejidos, con la idea de superar el tiempo de escasez y reproducirse más tarde.

La vida de las ratas topo parece regirse por una serie de ciclos comida-hambruna. Se alimentan de tubérculos, las reservas de nutrientes que mantienen algunas plantas en ambientes desérticos. Un tubérculo puede alimentar a una colonia de 100 ratas durante meses. Pero aunque tengan cuidado de roer el tubérculo sin matar la planta, llega un momento en el que deben de encontrar otro. Dado que las ratas no se aventuran a subir a la superficie, dependen para su supervivencia de la habilidad de sus obreros a la hora de excavar túneles para encontrar otro tubérculo en las proximidades.

Las ratas topo, es de esperar, pasan mucha hambre entre tubérculo y tubérculo. Sin embargo otra de sus peculiaridades es que llevan el reciclaje al extremo: si es necesario se comen sus propios excrementos. Esta continua alternancia de comida y hambre podría disparar los mismos mecanismos que activa la restricción calórica, según los investigadores.

Las investigaciones con estos fascinantes roedores acaban de comenzar. Seguro que volvemos a saber de ellos.

Referencia:

Seluanov, A., Hine, C., Azpurua, J., Feigenson, M., Bozzella, M., Mao, Z., Catania, K., & Gorbunova, V. (2009). Hypersensitivity to contact inhibition provides a clue to cancer resistance of naked mole-rat Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.0905252106