Se podría pensar que cuanto más envejece una forma de vida, más probabilidades tiene de contraer cáncer. Sin embargo, esto no es así en el caso de los hongos (ni tampoco en el de los animales). Y ahora los investigadores creen que pueden explicarlo.
Algunos hongos pueden vivir por mucho. Se trata de hongos de crecimiento lento, que pueden vivir cientos de años. Y el hongo de la miel puede alcanzar la respetable edad de 1500 años. A pesar de su larga vida, este hongo apenas contrae cáncer. Un fenómeno que ha desconcertado a los científicos durante algún tiempo.
Un grupo de investigadores se han adentrado en el mundo de los hongos en un nuevo estudio y han desarrollado una hipótesis que explica cómo las especies longevas evitan contraer cáncer.
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Dos grupos bien conocidos de hongos son los ascomicetos y los basidiomicetos. Los ascomicetos, también llamados hongos en bolsa, forman redes fúngicas de crecimiento rápido, pero corta vida, mientras que los basidiomicetos (también llamados hongos pedunculados) forman redes de crecimiento lento pero larga vida. Las setas son los cuerpos fructíferos de los basidiomicetos. Pero por comodidad, a menudo nos referimos a “setas” cuando queremos decir “hongos formadores de setas”. Ambos grupos de hongos crecen en forma de micelio, una red de hifas filamentosas. Las hifas son las células de los hongos, pero (a diferencia de las células de plantas y animales) no están herméticamente cerradas, lo que significa que el citoplasma del micelio fúngico (con sus orgánulos, como mitocondrias y núcleos) se comparte con otras hifas y es, por tanto, una “propiedad común” de todas las hifas.
El hecho de que los hongos longevos solo tengan un pequeño riesgo de cáncer es bastante curioso. Esto se debe a que el riesgo de cáncer normalmente aumenta con cada división celular. Así que cabría esperar que las especies longevas, como las ballenas, padecieran cáncer con más frecuencia que las especies de vida corta, como los ratones. Al fin y al cabo, los animales grandes tienen más células, sufren más divisiones celulares y más mutaciones.
La paradoja de Peto: cáncer en los hongos
Sin embargo, no es así: los animales grandes no suelen ser más propensos al cáncer. “Esto se llama la paradoja de Peto”, explica el investigador Duur Aanen. “Esto significa que un ratón, una ballena y un ser humano tienen aproximadamente el mismo riesgo de contraer cáncer a lo largo de su vida, a pesar de las diferencias extremas en tamaño corporal y esperanza de vida”.
Lo mismo ocurre con los hongos. “Si tomamos como referencia los hongos de crecimiento rápido, pero vida corta, los de vida larga deberían tener más probabilidades de desarrollar cánceres nucleares”, prosigue Aanen. Pero también esto resulta no ser así.
Por cierto, ¿qué imaginar del cáncer en las setas? “En un estudio anterior, descubrimos que durante el crecimiento de un micelio (una red de hilos fúngicos, o hifas) de especies de crecimiento rápido, pero vida corta, pueden producirse mutaciones”, explica Aanen cuando se le pregunta. “Estas dan al núcleo una ventaja competitiva en el micelio, pero afectan negativamente a la aptitud del micelio en su conjunto. Así que se trata de una selección a nivel de los núcleos a expensas del individuo fúngico”. Esta selección del núcleo es análoga al cáncer en los animales, ya que está causada por la selección a nivel de las células a expensas del individuo multicelular. El descubrimiento de estos “cánceres de núcleo” plantea la cuestión de cómo es posible que los hongos longevos vivan tanto tiempo sin desarrollar cáncer de núcleo.
Mecanismo: una prueba constante
El investigador razona que las especies longevas deben haber desarrollado mecanismos que reduzcan el riesgo de estos cánceres nucleares. “Los hongos de vida corta no necesitan tales mecanismos porque, de todos modos, viven poco tiempo y por esa razón tienen un riesgo bajo de sufrir mutaciones cancerígenas nucleares”, señala Aanen.
La cuestión, sin embargo, es qué tipo de mecanismos están implicados. Según Aanen, bien podría ser que algunos hongos desplieguen un tipo especial de división celular para evitar que se seleccionen mutaciones egoístas, reduciendo drásticamente el riesgo de cáncer.
Concretamente, esto significa lo siguiente. “En nuestro artículo, presentamos la hipótesis de que los hongos longevos prueban continuamente sus núcleos durante el crecimiento micelial para asegurarse de que no tienen una mutación cancerígena nuclear”, explica Aanen. “Según nuestra hipótesis, lo hacen utilizando una estructura creada durante la división celular, a saber, la hebilla. Esta estructura solo se da en los hongos formadores de setas y hasta ahora se desconocía su función. Ahora proponemos por primera vez una explicación evolutiva para esta estructura”.
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| Una hebilla que surge durante la división celular de un micelio de hongos formadores de setas. Imagen: Duración Aanen |
Hebilla: cáncer nuclear
Una hebilla aparece durante la división celular de un micelio de hongos formadores de setas. Este micelio se denomina dicarionte porque las células tienen dos núcleos haploides genéticamente distintos (las células haploides contienen solo una copia de cada cromosoma). Cuando una célula terminal se divide, uno de los dos núcleos se “desvía” hacia la célula hija, migrando primero a una célula lateral temporal, que más tarde se fusiona con la célula hija. Tras la fusión, esta célula lateral permanece visible como una denominada hebilla.
“Proponemos que la fusión de la hebilla es un momento de prueba para uno de los núcleos haploides”, dice Aanen. “Si la célula no puede fusionarse, significa un callejón sin salida para la célula y, por tanto, el fin de su núcleo. Dado que nuestras investigaciones anteriores han demostrado que la pérdida de fusión es la principal vía de aparición de los ‘cánceres nucleares’. Nuestra hipótesis es que la hebilla actúa como una herramienta de cribado de la calidad del núcleo, en la que ambos núcleos se prueban constantemente la capacidad de fusionarse, una prueba en la que fallan los núcleos con mutaciones en los genes de fusión”.
En resumen, los hongos utilizan de hecho su hebilla para comprobar continuamente si tienen mutaciones de cáncer nuclear. Una prueba en la que los núcleos con mutaciones en sus genes de fusión, fallan. “Una parte crucial de nuestra hipótesis es que, en este caso, la célula no fusionada se encuentra en una vía muerta, y con ella su núcleo”, reitera Aanen. Y de esta forma, el hongo puede evitar que se desarrolle el cáncer. “Sin embargo, todavía tenemos que probarlo más a fondo”, afirma Aanen. “En septiembre, un estudiante empezará los experimentos”.
Biología evolutiva
Los resultados del estudio son especialmente importantes para nuestra comprensión de cuestiones fundamentales en biología evolutiva. “Además, solo afecta a nuestra comprensión del cáncer en humanos en un sentido abstracto”, dice Aanen. “A diferencia de los hongos, en los humanos no se seleccionan directamente los núcleos, sino las propias células. Lo que sí es potencialmente un principio general es la importancia de comprobar la fusión como control de calidad. La fecundación también implica la fusión de células haploides (un óvulo y un espermatozoide). Además, sabemos que algunas formas de infertilidad están relacionadas con la incapacidad de fusionarse con el espermatozoide. Los hongos han incorporado a su crecimiento micelial regular la prueba que en animales y plantas solo se produce en el momento de la fecundación. Y como en los hongos cualquier célula puede reproducirse, también podría pensarse que se trata de un control de calidad para garantizar la calidad genética de la descendencia”.
En definitiva, los investigadores muestran cómo es posible que algunos hongos puedan llegar a ser muy viejos sin padecer cáncer. Los resultados del estudio, publicados en la revista Microbiology and Molecular Biology Reviews, suponen, por tanto, un importante paso adelante. “Ahora creemos saber por qué los micelios tienen un riesgo constante y bajo de desarrollar cánceres nucleares, independientemente de su tamaño y vida útil”, concluye Aanen.