El ejercicio aumenta la transcripción de los telómeros
FLICKR, NIHCuando las personas sanas realizan un ejercicio cardiovascular, sus músculos aumentan la transcripción de los telómeros, según un estudio publicado hoy (27 de julio) en Science Advances. El equipo también identifica un nuevo factor de transcripción que parece promover la transcripción de los telómeros y proporciona la primera evidencia directa de que la transcripción de los telómeros está relacionada con el ejercicio y el metabolismo en las personas.
“La novedad y el mérito de este trabajo es que los autores demuestran, por primera vez, que [la transcripción de los telómeros] se produce en respuesta al ejercicio físico en un sistema fisiológico: el músculo humano,” Claus Azzalin, quien estudia la transcripción de telómeros en ETH Zurich en Suiza pero no participó en el trabajo, escribió en un correo electrónico a The Scientist.
“Este es un nuevo enlace entre metabolismo y telómeros” dijo la coautora del estudio, Anabelle Decottignies, del Instituto de Duve en Bruselas, Bélgica. «Pudimos demostrar que el metabolismo, en forma de ejercicio, puede…
Se pensaba que los telómeros eran transcripcionalmente silenciosos hasta hace varios años cuando los investigadores descubrieron que los telómeros de los mamíferos, incluidos los humanos, son se transcribe fácilmente en ARN que contiene repeticiones teloméricas (TERRA). Se ha demostrado que estas moléculas de ARN se asocian con los telómeros, pero aún no se comprende por completo si TERRA puede proteger los telómeros y cómo puede proteger las secuencias repetitivas en los extremos de los cromosomas lineales que forman una especie de aglet para proteger las estructuras o promover el alargamiento de los extremos de los cromosomas. .
Encontrar nuevos reguladores de TERRA es esencial para descifrar las múltiples funciones de este ARN, señaló Azzalin, uno de los investigadores que identificó inicialmente la transcripción de TERRA.
Decottignies y sus colegas analizaron por primera vez teloméricos humanos secuencias para posibles sitios de unión del factor de transcripción. Los investigadores identificaron un sitio de unión potencial para el factor de transcripción factor respiratorio nuclear 1 (NRF1), luego confirmaron su capacidad para unirse a los extremos de los cromosomas en las líneas celulares de cáncer humano. Debido a que NRF1 se activa cuando se agotan las reservas de ATP, como durante el ejercicio, el equipo reclutó a 10 voluntarios jóvenes y saludables para un entrenamiento de baja o alta intensidad en una bicicleta estacionaria durante 45 minutos. Los investigadores tomaron biopsias musculares y muestras de sangre antes, justo después y 2,5 horas después del ejercicio. Los niveles de TERRA aumentaron 2,5 horas después de los entrenamientos de baja y alta intensidad y fueron más altos después del ejercicio de alta intensidad, encontraron los investigadores.
Tanto en las líneas de células tumorales humanas en división como en las células musculares humanas que no se dividen,
El equipo demostró que un factor de transcripción activador, el coactivador 1 del receptor activado por el proliferador de peroxisomas (PGC-1), que regula el metabolismo energético mitocondrial, promueve la transcripción del ADN telomérico dependiente de NRF1.
Según Decottignies, esta es la primera evidencia de que los telómeros se transcriben en tejido humano que no se divide. El ejercicio produce especies oxidativas reactivas (ROS) que pueden dañar los telómeros. Su equipo ahora está abordando la hipótesis de que las moléculas TERRA producidas a partir de la transcripción de telómeros dependientes de NRF1 pueden actuar como moléculas depuradoras que reaccionan con las ROS, protegiendo al propio telómero de la oxidación.
El trabajo tiene implicaciones potenciales para el papel de la transcripción de los telómeros en el envejecimiento, según Azzalin. Las implicaciones de este trabajo podrían ser importantes, ya que TERRA es un objetivo terapéutico potencial para promover un envejecimiento saludable, escribió Azzalin.
Para Carol Greider del Instituto Johns Hopkins de Ciencias Biomédicas Básicas, coganadora del Premio Nobel 2009 en Fisiología o Medicina por el descubrimiento de la telomerasa, quedan muchas preguntas sobre el papel de TERRA en los telómeros, incluidos sus efectos biológicos reales.
Este es un estudio correlativo que sugiere que el factor de transcripción NRF1 modula los niveles de TERRA en células humanas , escribió Greider en un correo electrónico a The Scientist. Como aún no se ha establecido qué papel juega TERRA en los telómeros de los mamíferos, es prematuro especular sobre el efecto de la regulación al alza de NRF1 y TERRA en el ejercicio sobre la biología de los telómeros o el envejecimiento, añadió.
A. Diman et al., El factor respiratorio nuclear 1 y el ejercicio de resistencia promueven la transcripción de los telómeros humanos, Science Advances, doi:10.1126/sciadv.1600031, 2016.
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