El daño por radiación ultravioleta acelera la muerte en las células de la piel

Un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins (EEUU) sugieren que el ARN mensajero (ARNm) de la célula (el principal traductor y regulador del material genético), junto con una proteína crítica conocida como ZAK, estimulan la respuesta inicial de la célula al daño de la radiación UV y juegan un papel fundamental en el período vital de la célula.Hay suficiente evidencia de que la radiación UV daña el ADN, también daña el ARNm.

ZAK es un elemento clave en un proceso que identifica el daño celular al detectar las colisiones de los ribosomas, pequeñas máquinas macromoleculares que ayudan al ARN a traducir el lenguaje de los genes al lenguaje de las proteínas. Al respecto, las colisiones se producen cuando los ribosomas se desplazan a lo largo de los ARNm dañados por los rayos UV y, al no poder decodificar el mensaje dañado, hacen que los ribosomas bloqueados sean "chocados" por los ribosomas que se encuentran aguas arriba. Las colisiones de ribosomas activan la ZAK, que desencadena un programa de señalización celular conocido como respuesta al estrés ribotóxico. A continuación, la ZAK desencadena una cascada de eventos posteriores que deciden el destino de la célula.

Los últimos resultados, publicados en ´Cell´,  indican que "ZAK detecta el alcance del daño celular y responde dependiendo de la cantidad de radiación UV que recibe la célula, lo que ofrece una comprensión más matizada de la muerte celular causada por los rayos UV e identifica nuevas formas de mantener la actividad de ZAK bajo control", según explicó la prof. Rachel Green, directora del Departamento de Biología Molecular y Genética de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, y que codirigió la investigación junto con Sergi Regot, profesor asociado de biología molecular y genética en dicha Universidad, y el prof. Alban Ordureau, miembro asistente del Programa de Biología Celular del Centro Oncológico Memorial Sloan Kettering y profesor asistente en Weill Cornell.

Para llevar a cabo su investigación, los científicos expusieron modelos celulares humanos a una lámpara ultravioleta que imitaba la radiación solar. Utilizando la proteómica para comprender la señalización celular en un enfoque dirigido por Ordureau, evaluaron el papel de ZAK e hicieron predicciones sobre cómo responderían las células a diferentes niveles de estrés.

A partir de ahí, los experimentos de imágenes de células vivas dirigidos por Regot, además de la bioquímica de ribosomas interna (el caballo de batalla del laboratorio de Green), ayudaron a caracterizar cómo se regula la muerte celular como consecuencia de la radiación ultravioleta mediada por ZAK.

"La reparación del daño del ADN es fundamental y ocurre en un subconjunto de células que están copiando su material genético, pero estas vías no son los principales ´decisores´ del destino celular", subrayó la prof. Green. 

En el futuro, los investigadores planean investigar tipos de células con diferentes regímenes de síntesis de proteínas, incluidos los del melanoma y otros tipos de cáncer. Los investigadores sospechan que las células de crecimiento rápido dependerán de la regulación mediada por ZAK más que otras, dice Green.