La comprensión de los factores que controlan el envejecimiento ha sido una de las actividades interminables de la humanidad, desde la fuente mística de la juventud hasta los regímenes prácticos y saludables para prolongar la esperanza de vida.
Un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego ha ayudado a descifrar la dinámica que controla cómo envejecen nuestras células, y con ello implicaciones para extender la longevidad humana. Como se describe en un estudio publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , un grupo dirigido por la bióloga Nan Hao empleó una combinación de tecnologías en ingeniería, informática y biología para analizar procesos moleculares que influyen en el envejecimiento.
A medida que las células envejecen, el daño en su ADN se acumula con el tiempo, lo que conduce a la descomposición en el funcionamiento normal y finalmente a la muerte. Un proceso bioquímico natural conocido como "silenciamiento de la cromatina" ayuda a proteger el ADN del daño. El proceso de silenciamiento convierte regiones específicas de ADNde un estado abierto y suelto a uno cerrado, protegiendo así las regiones de ADN. Entre las moléculas que promueven el silenciamiento se encuentra una familia de proteínas, ampliamente conservadas de bacterias a humanos, conocidas como sirtuinas. En los últimos años, los activadores químicos de las sirtuinas hanrecibió mucha atención y se comercializan como nutracéuticos para ayudar a silenciar la cromatina con la esperanza de retrasar el proceso de envejecimiento.
Sin embargo, al mismo tiempo, los científicos han descubierto que dicho silenciamiento de la cromatina también impide que las regiones protegidas de ADN expresen ARN y proteínas que llevan a cabo funciones biológicas, y como resultado, el silenciamiento excesivo podría descarrilar la fisiología celular normal.
Utilizando enfoques computacionales y experimentales de vanguardia en levadura, que permitieron a los investigadores rastrear el silenciamiento de la cromatina en detalles sin precedentes a través de las generaciones durante el envejecimiento, los científicos de la Universidad de California en San Diego descubrieron que una pérdida completa de dicho silenciamiento conduce a un envejecimiento y muerte celular acelerados.Sin embargo, los investigadores también encontraron que el silenciamiento continuo de la cromatina también lleva a las células a una vida útil más corta.
Entonces, ¿silencia o no silencia la cromatina la respuesta para retrasar el envejecimiento? La respuesta derivada del nuevo estudio: Ambos.
Según los investigadores, la naturaleza ha desarrollado una forma inteligente de resolver este dilema.
"En lugar de permanecer en el estado de silenciamiento o pérdida de silenciamiento, las células cambian su ADN entre los estados abierto pérdida de silenciamiento y cerrado silenciamiento periódicamente durante el envejecimiento", dijo Hao. "De esta manera, las células pueden evitar una duración prolongadaen cualquier estado, lo que es perjudicial, y mantener un equilibrio basado en el tiempo importante para su función y longevidad ".
Debido a que llevaron a cabo sus experimentos en levadura, los investigadores dicen que analizar esa dinámica en humanos probablemente sea mucho más complejo y requiera estudios más complejos.
"Cuando las células envejecen, pierden su capacidad de mantener este cambio periódico, lo que resulta en fenotipos envejecidos y eventualmente la muerte", dijo Hao. "La implicación aquí es que si de alguna manera podemos ayudar a las células a reforzar el cambio, especialmente a medida que envejecen, podemos retrasar su envejecimiento. Y esta posibilidad es lo que estamos buscando actualmente "
Hao atribuye los hallazgos a un equipo multidisciplinario de investigadores de UC San Diego que tienen experiencia complementaria y comparten un interés común en el estudio del envejecimiento, incluidos profesores, estudiantes y becarios posdoctorales. Además de la experiencia de Hao en Biología Molecular / Biología Cuantitativa,otros miembros de la facultad en el equipo incluyen Lorraine Pillus Molecular Biology, Jeff Hasty Molecular Biology / Bioengineering y Lev Tsimring BioCircuits Institute. El documento de PNAS marca los primeros hallazgos significativos de la colaboración.
"Creo que esta colaboración producirá en el futuro cercano muchas ideas nuevas que transformarán nuestra comprensión en la biología básica del envejecimiento y conducirán a nuevas estrategias para promover la longevidad en los humanos", dijo Hao.
Los autores del artículo también incluyeron a Yang Li, Meng Jin, Richard O'Laughlin y Philip Bittihn.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Mario Aguilera. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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