¿Son las dos células que se derivan de una célula, 'hermanas gemelas' o 'madre e hija'? En otras palabras, ¿se puede realmente dividir una célula para vivir una vida "inmortal" o es la reproducción celular la realidad de la vida celular que da cuenta de la diferencia de edad celular entre dos generaciones sucesivas, la senescencia asociada al envejecimiento celular en la reproducción celular y la supervivencia de la línea celular después? la muerte de las células viejas.
En primer lugar, en los eucariotas (que yo sepa), las células más viejas se pueden distinguir de las células más jóvenes debido al acortamiento de los telómeros , por lo que hay un proceso de envejecimiento. Las células HeLa mencionadas por @Gary Chou tienen una telomerasa más activa que mitiga el acortamiento de los telómeros, lo que permite que las células continúen dividiéndose indefinidamente. Creo que es una pregunta muy interesante si esta inmortalidad elimina cualquier sentido de células "más viejas" y "más jóvenes" en el cultivo de células HeLa. Sospecho que no, pero no estoy seguro de los detalles.
En general esta pregunta dependerá de cómo se divida un organismo (a partir de ahora vamos a hablar de organismos unicelulares). Por ejemplo, la levadura Saccharomyces cerevisiae es una levadura en ciernes, lo que significa que se divide haciendo brotar una célula más pequeña de la célula más grande. Esto claramente permite una interpretación de "células madre" y "células hijas" más pequeñas. De hecho, como ha demostrado una gran cantidad de investigaciones sobre el envejecimiento en S. cerevisiae , además de ser más grande, la célula madre sufre un envejecimiento replicativo : con el tiempo, la célula madre es menos capaz de crecer y dividirse: ¡envejece!
Quizás el caso más interesante de todos (y quizás el que tenías en mente) es cuando el organismo se divide simétricamente, como las bacterias, que sufren una fisión binaria . Durante décadas, según los científicos, las dos células que eran el producto de la división de una bacteria parecían idénticas, y todas las mediciones parecían indicar que las células eran "hermanas", es decir, exactamente iguales, ambas recién nacidas. Entonces, si en las condiciones adecuadas las bacterias podían continuar dividiéndose indefinidamente, parecía que las bacterias eran inmortales, ya que cada división reiniciaba el reloj de envejecimiento de cada bacteria.
Sin embargo, un estudio seminal en 2005 (1) cambió esta opinión. Los investigadores tomaron películas de microscopio de lapso de tiempo de una colonia de Escherichia coli de una sola célula. E. coli tiene forma de bastoncillo, por lo que cuando se divide tiene que sintetizar dos nuevos extremos o polos , uno para cada célula, por lo que justo después de la división, cada célula tiene un "nuevo polo" que se formó en el proceso de esa división y un "viejo polo" que se había originado antes. En este estudio, Stewart et al.mantuvieron un registro de los polos viejos en la colonia en crecimiento, y definieron la edad de una célula como la edad de su polo viejo. Descubrieron que las células más viejas (es decir, las células con polos más viejos) mostraban un envejecimiento replicativo, ¡igual que la levadura! Crecieron más lentamente y eran menos capaces de dividirse. Esto fue examinado rigurosamente por Wang et al. (2)en una "máquina madre" en la que las bacterias podían crecer en condiciones constantes de nutrientes (mediante el flujo de medios frescos a través de ellas) en canales sin salida. La celda en el callejón sin salida del canal siempre heredó el viejo polo, y así fue una "madre" para todas las celdas futuras. Descubrieron que, si bien una línea celular podía crecer durante largos períodos de tiempo de manera completamente estable, después de cientos de generaciones había una mayor probabilidad de que las células mostraran signos de estrés. Lo atribuyeron a la acumulación de factores tóxicos en la célula madre a lo largo del tiempo. Entonces, incluso en las células que se dividen por fisión binaria, parece haber alguna diferencia entre las dos células que surgen de la división, según la edad del polo que heredan.
Estos efectos en las bacterias son pequeños y requieren observar muchas generaciones para revelarlos. Incluso a la luz de estos resultados, muchos investigadores seguirán llamando a la célula "madre" la célula que está a punto de dividirse y a las "células hijas" las células que resultan de la división, lo que implica que no hay diferencia entre "hijas". Stewart et al. afirman que, sobre la base de su trabajo, esta concepción de la división bacteriana debe ser revisada y que, en lugar de que la división produzca dos hijas idénticas,
la vieja célula polar debe considerarse un progenitor que envejece y que produce repetidamente descendencia rejuvenecida.
Además, agregan un agradable toque filosófico a sus hallazgos:
Estos resultados sugieren que ninguna estrategia de vida es inmune a los efectos del envejecimiento y, por lo tanto, la inmortalidad puede ser demasiado costosa o mecánicamente imposible en los organismos naturales.
(2): Wang P et al. (2010) Crecimiento robusto de Escherichia coli . actual Biol. 20(12): 1099-1103.
En cuanto a las células eucariotas, la mayoría son mortales y envejecerán (la famosa secuencia de los telómeros, por ejemplo). Sin embargo, debido a la mutación, algunas células logran la inmortalidad, como la línea celular HeLa, ampliamente utilizada en la investigación biológica.
StephUnna
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A. Kennard