¿Cuándo comienza realmente el envejecimiento? Dos científicos de la Northwestern University ahora tienen una pista molecular. En un estudio del gusano redondo transparente C. elegans , encontraron que las células adultas comienzan abruptamente su deslizamiento cuesta abajo cuando un animal alcanza la madurez reproductiva.
Un interruptor genético inicia el proceso de envejecimiento al desactivar las respuestas de estrés celular que protegen la célula manteniendo las proteínas importantes plegadas y funcionales. El interruptor lo activan las células madre de la línea germinal en la edad adulta temprana, después de que el animal comienza a reproducirse, lo que garantiza que su líneavivir.
Si bien los estudios se realizaron en gusanos, los hallazgos tienen implicaciones para los humanos, informan los investigadores. El cambio genético y otros componentes identificados por los científicos como que juegan un papel en el envejecimiento se conservan en todos los animales, incluidos los humanos, ofreciendo objetivos para el futuro.estudiar. C. elegans tiene un entorno bioquímico similar al de los humanos y es una herramienta de investigación popular para el estudio de la biología del envejecimiento y como modelo de enfermedad humana.
Saber más sobre cómo funciona el sistema de control de calidad en las células podría ayudar a los investigadores algún día a descubrir cómo proporcionar a los humanos una mejor calidad de vida celular y, por lo tanto, retrasar las enfermedades degenerativas relacionadas con el envejecimiento, como las enfermedades neurodegenerativas.
"¿No sería mejor para la sociedad si las personas pudieran estar saludables y ser productivas durante un período más largo durante su vida?", Dijo Richard I. Morimoto, autor principal del estudio. "Estoy muy interesado en mantener el control de calidadsistemas óptimos mientras podamos, y ahora tenemos un objetivo. Nuestros hallazgos sugieren que debería haber una manera de volver a activar este interruptor genético y proteger nuestras células envejecidas aumentando su capacidad para resistir el estrés ".
Morimoto es profesor de Biociencias Moleculares de Bill and Gayle Cook y director del Instituto Rice de Investigación Biomédica en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern.
El estudio, basado en una década de investigación, se publicará en la edición del 23 de julio de la revista célula molecular . Johnathan Labbadia, un becario postdoctoral en el laboratorio de Morimoto, es el primer autor del artículo.
adentro C. elegans , el declive comienza a las ocho horas de la edad adulta; todos los interruptores se activan para apagar los mecanismos de protección del estrés celular de un animal. Morimoto y Labbadia descubrieron que son las células madre de la línea germinal responsables de producir óvulos y espermatozoides las que controlan el interruptor.
en animales, incluido C. elegans y en los seres humanos, la respuesta al choque térmico es esencial para el correcto plegamiento de proteínas y la salud celular. El envejecimiento se asocia con una disminución en el control de calidad, por lo que Morimoto y Labbadia analizaron específicamente la respuesta al choque térmico en la vida de C. elegans .
"Vimos un colapso dramático de la respuesta protectora al choque térmico a partir de la edad adulta temprana", dijo Morimoto.
Morimoto y Labbadia encontraron que el cambio genético ocurre entre dos tejidos principales en un organismo que determinan el futuro de la especie: la línea germinal y el soma los tejidos corporales del animal, como las células musculares y las neuronas. Una vez que la línea germinal hacompletó su trabajo y produjo óvulos y esperma, necesarios para la próxima generación de animales, envía una señal a los tejidos celulares para que desactiven los mecanismos de protección, iniciando el declive del animal adulto.
" C. elegans nos ha dicho que el envejecimiento no es un continuo de varios eventos, lo que mucha gente pensó que era ", dijo Morimoto.
"En un sistema en el que realmente podemos hacer los experimentos, descubrimos un interruptor que es muy preciso para el envejecimiento", dijo. "Todas estas vías de estrés que aseguran la robustez de la función de los tejidos son esenciales para la vida, por lo que fue inesperado queliteralmente, se produce un cambio genético a las ocho horas de la edad adulta, lo que lleva a la represión simultánea de la respuesta al choque térmico y otras respuestas al estrés celular ".
Utilizando una combinación de enfoques genéticos y bioquímicos, Morimoto y Labbadia descubrieron que la respuesta protectora al choque térmico disminuye abruptamente durante un período de cuatro horas en la edad adulta temprana, precisamente al inicio de la madurez reproductiva.los científicos pueden ver cambios moleculares y la disminución del control de calidad de las proteínas.
En un experimento, los investigadores bloquearon la línea germinal para que no enviara la señal para desactivar el control de calidad celular. Encontraron que los tejidos somáticos permanecían robustos y resistentes al estrés en los animales adultos.
"Esto fue fascinante de ver", dijo Morimoto. "Teníamos, en cierto sentido, un animal súper resistente al estrés que es robusto contra todo tipo de estrés celular y daño de proteínas. Este cambio genético nos da un objetivo para futuras investigaciones. "
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Materiales proporcionados por Universidad Northwestern . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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