Aunque estamos familiarizados con cómo los rayos UV dañan el ADN y pueden provocar cáncer de piel, su impacto en otra molécula vital, el ARN, a menudo pasa desapercibido. Ahora, un estudio del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética de Friburgo (Alemania) ha revelado un sofisticado mecanismo mediante el cual las células hijas se protegen contra el ARN dañado por los rayos UV heredado de las células madre.

El trabajo se publica en ´Cell´ Mientras probaban la respuesta celular a diversos factores estresantes, los investigadores notaron algo intrigante: después de la radiación ultravioleta, una proteína llamada DHX9 se reunió en estructuras de gotitas dentro del citoplasma de la célula. "DHX9 es una enzima que normalmente reside en el núcleo y tiene la capacidad de unirse al ARN. Encontrar esta proteína formando gotitas fuera del núcleo nos dejó realmente asombrados. Es como encontrar una bola de nieve gigante en el desierto", afirma Asifa Akhtar, directora del MPI de Inmunobiología y Epigenética de Friburgo.

Dado que se sabe que la radiación ultravioleta daña el ADN, los investigadores inicialmente sospecharon que estos gránulos de DHX9 actúan como un mecanismo de defensa contra dichos daños. "Contrariamente a esta hipótesis, descubrimos que los gránulos de DHX9 no fueron activados por diversas formas de estímulos de daño al ADN. Y esto nos impulsó a investigar el verdadero desencadenante", afirma Yilong Zhou, primer autor del estudio. Por lo tanto, el equipo desarrolló un método innovador de extracción de gotas para aislar estos gránulos directamente de las células y analizar su contenido.

Sorprendentemente, el equipo descubrió que los gránulos de DHX9, como un tipo especial de gránulo de estrés, estaban llenos de ARN dañado. "Con frecuencia se subestima el efecto dañino de la luz ultravioleta sobre el ARN, eclipsado por su impacto sobre el ADN. Ahora, hemos descubierto un mecanismo elegante mediante el cual las células pueden segregar y neutralizar el ARN dañino dañado por los rayos UV con la ayuda de gránulos de DHX9", explica Asifa Akhtar. Cuando las células detectan daño en el ARN inducido por la exposición a los rayos UV, rápidamente atrapan las moléculas dañadas en gránulos de DHX9, evitando así que causen más daño. Este mecanismo de protección limita eficazmente el daño y garantiza que no se propague incontrolablemente dentro de la célula provocando un mayor caos.

"Lo que nos fascinó aún más fue la observación de que las células con gránulos de DHX9 siempre aparecían en pares, lo que indica que no se forman en la célula madre original dañada por los rayos UV, sino más tarde en las células hijas recién nacidas", afirma Yilong Zhou. La hipótesis se confirma mediante imágenes de vídeo de células vivas. "Se puede ver literalmente que DHX9 normalmente reside en el núcleo, pero poco después de la división celular, cuando se han formado las dos células hijas, se acumula en gotas en el citoplasma", continúa Zhou.

Curiosamente, prevenir la formación de gránulos de DHX9 en las células hijas conduce a una muerte celular grave, lo que destaca la capacidad de las células hijas para detectar y esconder el ARN dañado de sus progenitores en gránulos de DHX9. "Este proceso es como hacer borrón y cuenta nueva, preparándolos para comenzar su propio viaje como célula sin arrastrar el equipaje de la generación anterior", dice Asifa Akhtar.

Comprender cómo las células hijas se defienden contra el daño del ARN parental inducido por los rayos UV no solo profundiza nuestra comprensión del ciclo celular sino que también abre nuevas posibilidades para la investigación médica. Condiciones como las quemaduras solares, los trastornos neurodegenerativos y el cáncer están estrechamente relacionados con alteraciones en el equilibrio del ARN e irregularidades en el ciclo celular.

"Una mejor comprensión de cómo una célula recién generada reconoce y degrada selectivamente el ARN dañado podría conducir a nuevas dianas terapéuticas para enfermedades caracterizadas por una mala gestión del ARN o una desregulación de la respuesta al estrés", concluye Asifa Akhtar.