Investigadores de la Universidad Case Western Reserv (Estado Unidos) han descubierto que la respuesta de una célula es más matizada y compartimentada, no fija o rígida, como se pensaba anteriormente. Esta investigación pionera sugiere que esta respuesta adaptativa al estrés, que los investigadores llaman "respuesta al estrés integrada dividida" o s-ISR, podría potencialmente aprovecharse para matar células cancerosas y tratar de manera más efectiva las enfermedades neurodegenerativas. 

Cabe contextualizar que las células del cuerpo responden al estrés (toxinas, mutaciones, inanición u otras agresiones) pausando sus funciones normales para concentrarse en conservar energía, reparar componentes dañados y reforzar las defensas. Si el estrés es manejable, las células reanudan su actividad normal; si no, se autodestruyen. Así, los científicos han creído durante décadas que esta respuesta ocurre como una cadena lineal de eventos: los sensores en la célula "hacen sonar una alarma" y modifican una proteína clave, que luego cambia una segunda proteína que ralentiza o detiene la función normal de la célula. 

En este nuevo estudio, publicado en la revista 'Nature', Maria Hatzoglou , profesora del Departamento de Genética y Ciencias Genómicas de la Facultad de Medicina Case Western Reserve e investigadora principal del estudio, ha descubierto por primera vez que la respuesta de una célula al estrés puede ajustarse con precisión según su naturaleza, intensidad y duración. Esta flexibilidad proporciona nuevos conocimientos sobre cómo las células de los organismos, desde la levadura hasta los humanos, se adaptan a su entorno. "Este estudio representa una nueva forma de entender el estrés celular", recalca Hatzoglou.

El estudio utilizó modelos de ratón con la enfermedad de desaparición de la materia blanca, que provoca una degeneración progresiva de la materia blanca del cerebro en los niños, dando lugar a problemas neurológicos como dificultades motoras, convulsiones y deterioro cognitivo. Así, la investigación de Hatzoglou reveló que las células portadoras del gen causante de la enfermedad presentaban mutaciones en la proteína clave, normalmente responsable de detener las funciones celulares bajo estrés. De alguna manera, las neuronas se adaptan y, en general, funcionan con normalidad, pero son excepcionalmente vulnerables y se autodestruyen incluso bajo estrés leve. 

El equipo de investigación determinó que la forma en que reaccionaron las células explica por qué los pacientes muestran un deterioro significativo en las capacidades cognitivas y motoras después de factores estresantes relativamente menores, como fiebre o un traumatismo craneal leve. 

Otras enfermedades neurodegenerativas de inicio tardío, como la esclerosis múltiple y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), podrían compartir un mecanismo similar, según los investigadores. Las células cerebrales enfermas se adaptan para preservar sus funciones en condiciones normales, pero los factores de estrés moderados aceleran su deterioro. 

Comprender esta adaptación al estrés podría conducir a nuevos objetivos para la quimioterapia contra el cáncer, aporta Hatzoglou, porque las células cancerosas responden a factores estresantes como la quimioterapia de una de dos maneras: autodestruyéndose o mutando para preservar su función, volviéndose resistentes al tratamiento. Con ese conocimiento, planea estudiar las células de cáncer de mama resistentes a la quimioterapia para comprender mejor cómo esas células se adaptan al estrés y encontrar nuevos objetivos para tratar la enfermedad. 

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