¿Cómo afectan los virus y las infecciones a los telómeros?

Nos ha ayudado durante miles de millones de años, pero no siempre somos capaces de ayudarnos a nosotros mismos. La Madre Naturaleza nos ha dado los telómeros, cortas secuencias de ADN situadas al final de nuestros cromosomas, para ayudar a regenerar nuestros cuerpos. Pero estas estructuras vitales tienen su talón de Aquiles: Algunos de los invasores microbianos que frecuentan nuestros entornos cotidianos pueden suponer una amenaza para nuestros preciados telómeros. Los virus, las bacterias y los parásitos pueden plantear retos moleculares diferentes a nuestros telómeros. A continuación, destacaremos algunos mecanismos clave a través de los cuales diferentes patógenos pueden afectar a nuestros telómeros, y por qué estas alteraciones pueden ser tan importantes.

¿Qué es la pérdida de telómeros?

Los telómeros actúan como "marcapáginas" genéticos, permitiendo que nuestros cromosomas se repliquen sin alterar su información en una creciente rutina de división celular. Estas estructuras impiden que los cromosomas se fusionen, separen y borren, lo que debilita nuestra integridad genética. Sin embargo, los telómeros se acortan, replicación tras replicación, hasta que desaparecen en nuestras células, alterando la función celular normal y provocando la muerte celular.

El ritmo de esta erosión de los telómeros está regulado, al menos en parte, por una enzima especializada llamada telomerasa. La telomerasa añade secuencias repetidas teloméricas adicionales a los telómeros y amplía significativamente su longitud, evitando la pérdida excesiva y manteniendo la integridad cromosómica. Sin embargo, la expresión de la telomerasa está finamente regulada. Normalmente, sólo se expresa en las células germinales y madre, activando el mecanismo de reparación propio de estos tipos celulares. En respuesta a determinadas señales, la telomerasa también puede activarse en otros tipos celulares, como las células inmunitarias y los fibroblastos. Pero no se expresa de forma continua en todos los tipos celulares, y su actividad desregulada puede provocar el inicio del cáncer.

¿Cómo afectan las infecciones y los virus a los telómeros?

Para permanecer en nuestro organismo, los patógenos han tenido que evolucionar estrategias que regulen importantes procesos celulares. Su regulación de los telómeros y la telomerasa puede permitirles "reescribir" las células que infectan de una manera que beneficie a su propia supervivencia y proliferación, al tiempo que daña a la célula, y por extensión, al huésped.

Bacterias, Hongos, Parásitos y el Entorno Celular

También existen formas potenciales en las que las bacterias, los hongos y los parásitos eucarióticos como el Plasmodium y el Schistosoma pueden alterar la longitud y la función de los telómeros. Por ejemplo, las infecciones bacterianas pueden aumentar la expresión de una enzima que daña los telómeros y que se llama exonucleasa I. Esta enzima, producida por la bacteria infectante, puede degradar las repeticiones teloméricas.

Los parásitos eucarióticos intracelulares Plasmodium y Schistosoma también pueden afectar a la longitud de los telómeros. Se ha demostrado que estos patógenos desplazan la enzima transcriptasa inversa de la telomerasa humana (hTERT), un componente clave del mecanismo de elongación, y su localización en el núcleo de la célula. De este modo, los parásitos pueden regular la actividad de la telomerasa y alterar la dinámica normal de los telómeros.

Las infecciones víricas y los telómeros

Pero son las infecciones víricas las que plantean una de las formas más intrigantes de regular los telómeros. Numerosos estudios han demostrado que diversas infecciones víricas modulan la expresión de la telomerasa y la longitud de los telómeros, aunque podrían actuar a través de diferentes mecanismos. Así, por ejemplo, el virus de Epstein-Barr, el VIH-1 y el virus del herpes simple (VHS)-1 han demostrado aumentar la expresión de la transcriptasa inversa de la telomerasa humana (hTERT), elongar los telómeros y resistir la senescencia celular, lo que sirve para prolongar los ciclos de replicación viral en la célula infectada.

Otros estudios han demostrado que el adenovirus tipo 12 puede provocar la replicación de secuencias teloméricas anómalas e invadir el mecanismo de reparación cromosómico celular, lo que potencialmente puede provocar la iniciación del cáncer. El citomegalovirus se integra en los cromosomas de los monocitos de la sangre periférica y también puede provocar importantes deleciones dentro de las regiones repetidas del telómero. Esto puede provocar la senescencia prematura de estas células inmunitarias, reduciendo su capacidad para combatir las infecciones víricas y aumentando la susceptibilidad del huésped a ciertas enfermedades.

Implicaciones para la salud

Estos estudios ponen de manifiesto la importancia de comprender cómo pueden regular los patógenos los telómeros y su maquinaria de reparación. La regulación de los telómeros y de la telomerasa puede permitir que determinadas infecciones activen o atenúen la respuesta inmunitaria, lo que conduce a una mayor susceptibilidad a las enfermedades e incluso a la iniciación del cáncer en algunos casos. Es fundamental que sigamos investigando cómo regulan los patógenos estas estructuras y maquinarias de reparación para poder desarrollar terapias novedosas y específicas que contrarresten a estos invasores, reduciendo potencialmente la prevalencia de ciertas enfermedades y revirtiendo sus efectos adversos sobre los telómeros.