Inducción experimental de inhibidores de quinasa dependientes de ciclina (por ejemplo, p16, p21)

Estados senescentes atípicos: inducción experimental de inhibidores de cinasas dependientes de ciclinas (p. ej., p16, p21)

Para muchos investigadores, la detención irreversible del ciclo celular es el rasgo canónico de las células senescentes. Dicha detención del crecimiento puede inducirse experimentalmente mediante la regulación al alza o la sobreexpresión de inhibidores de quinasa dependientes de ciclina (CDKi). Por lo tanto, existen modelos valiosos, al menos potencialmente, disponibles para estudiar el efecto fisiológico de la detención del crecimiento distinto del DDR o cualquier otra respuesta aguas arriba. Desafortunadamente, ha habido poca caracterización del fenotipo de las células que se vuelven “senescentes” por este medio.
Blagosklonny y colaboradores (Korotchkina et al. 2009) utilizó una construcción de expresión de p21 inducible por isopropil-tio-galactosidasa (IPTG) para inducir un estado similar a la senescencia en una línea celular derivada de HT1080 (HT-p21-9). La caracterización del fenotipo de estas células no parece haberse intentado más allá de observar una detención irreversible del crecimiento y la presencia de un aumento de SA-β-Actividad de chicas. Dado que HT1080 es un fibrosarcoma altamente oncogénico que porta un oncogén N-ras activado (Benedict et al. 1984), probablemente representa un fondo genético deficiente para evaluar si los marcadores de conversión inmunogénica o resistencia a la muerte celular pueden ser inducidos por la sobreexpresión de CDKi solo. Sin embargo, el principio básico de usar tal construcción para ese propósito es sólido.
Tokarsky-Amiel y otros (2013) demostraron que la sobreexpresión de p14FRA en la epidermis de la piel de ratones (usando una construcción inducible por tetraciclina) resultó en apoptosis masiva y detención del ciclo celular. Medido por SA-β-Gal actividad, la p14FRA el transgén condujo a la senescencia en hasta el 8% de las células sobrevivientes en el epitelio mediante un mecanismo dependiente de p53 (demostrado por la ablación de p53 a través de la coexpresión de un shRNA específico dirigido contra él). Estas células senescentes fueron viables dentro de la epidermis durante varias semanas en consonancia con la falta de eliminación. Desafortunadamente, se realizó un análisis mínimo de su fenotipo (más allá de la evaluación de los niveles de mensaje para los genes asociados con la senescencia Pai-1 y Dcr2). Así, el estado inmunológico de la p14FRA-células senescentes no está claro actualmente y la imagen se complica por el hecho de que las células senescentes de roedores no muestran un secretoma senescentes en algunas condiciones. Sin embargo, dado que se observaron alopecia y disfunción de las células madre folicales en los animales, está claro que las células que se vuelven “senescentes” de esta manera pueden ejercer efectos fenotípicos. Por lo tanto, existe alguna evidencia de que la detención del ciclo celular por sí sola puede ser suficiente para causar problemas en tejidos altamente mitóticos como la epidermis, pero queda mucho trabajo por hacer.
Los sistemas de sobreexpresión de CDKi claramente tienen el potencial de ser herramientas valiosas. Sin embargo, la medida en que estos son fisiológicamente reflexivos puede cuestionarse legítimamente. Esto se puede entender de dos maneras (i) el mecanismo por el cual se induce la detención del crecimiento no ha sido informado en vivo y (ii) las células no se vuelven senescentes en masa pero gradualmente como resultado del recambio tisular a lo largo de la vida. Por lo tanto, los hallazgos realizados con estos sistemas podrían considerarse ‘artefactos’
Para abordar estas preocupaciones, vale la pena recordar que durante muchos años la senescencia replicativa se descartó como un “artefacto de cultivo de tejidos” porque no se habían observado células senescentes. en vivo (La evidencia de su existencia en el tejido permaneció severamente limitada hasta finales de la década de 1990). De la misma manera, la elevación de CDKi solo en las células en vivo no es imposible La ausencia de evidencia nunca es evidencia de ausencia. De manera similar, se puede decir que muchos sistemas modelo de sistemas de sobreexpresión no son fisiológicos. Sin embargo, los datos valiosos se recopilan de forma rutinaria al usarlos y, en este caso, podrían permitir a los investigadores medir el impacto fisiológico máximo que la detención del crecimiento irreversible puede tener en la función del tejido. Por lo tanto, si se reconocen estos límites, dichos modelos son potencialmente útiles, especialmente cuando se combinan con un análisis detallado de fenotipos que se sabe que existen en otras “células senescentes” (p. ej., resistencia a la apoptosis, presentación de ligandos inmunes y respuesta secretora)

El objetivo principal de la investigación sobre el envejecimiento es prevenir/combatir las enfermedades y discapacidades relacionadas con la edad, lo que permite a todos vivir una vida más sana durante más tiempo.

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