Impulsada por la búsqueda de la eterna juventud, la humanidad ha pasado siglos obsesionada con la cuestión de cómo es exactamente que envejecemos. Con los avances en los métodos de genética molecular en las últimas décadas, la búsqueda de los genes involucrados en el proceso de envejecimiento se ha acelerado enormemente.
Hasta ahora, esto se limitaba principalmente a genes de organismos modelo individuales como el C. elegans nematodo, que reveló que alrededor del uno por ciento de sus genes podría influir en la esperanza de vida. Sin embargo, los investigadores han asumido durante mucho tiempo que tales genes surgieron en el curso de la evolución y en todos los seres vivos cuyas células tienen un núcleo preservado, desde la levadura hastahumanos
Peinando a través de 40,000 genes
Los investigadores de ETH Zurich y el consorcio JenAge de Jena ahora han pasado sistemáticamente por los genomas de tres organismos diferentes en busca de los genes asociados con el proceso de envejecimiento que están presentes en las tres especies, y por lo tanto derivados de los genes de unancestro común. Aunque se encuentran en diferentes organismos, estos llamados genes ortólogos están estrechamente relacionados entre sí, y todos se encuentran también en humanos.
Para detectar estos genes, los investigadores examinaron alrededor de 40,000 genes en el nematodo C. elegans , pez cebra y ratones. Al examinarlos, los científicos querían determinar qué genes están regulados de manera idéntica en los tres organismos en cada etapa de envejecimiento comparable: jóvenes, maduros y viejos; es decir, si están regulados al alza oa la baja duranteenvejecimiento.
Como medida de la actividad genética, los investigadores midieron la cantidad de moléculas de ARN mensajero ARNm que se encuentran en las células de estos animales. El ARNm es la transcripción de un gen y el modelo de una proteína. Cuando hay muchas copias de unEl ARNm de un gen específico es muy activo; el gen está regulado positivamente. Por el contrario, menos copias de ARNm se consideran un signo de baja actividad, explica el profesor Michael Ristow, autor coordinador del estudio recientemente publicado y profesor de metabolismo energético.en ETH Zurich.
De este volumen de información, los investigadores utilizaron modelos estadísticos para establecer una intersección de genes que estaban regulados de la misma manera en gusanos, peces y ratones. Esto demostró que los tres organismos tienen solo 30 genes en común que influyen significativamenteEl proceso de envejecimiento.
Reduce la actividad genética, vive más
Al realizar experimentos en los que el ARNm de los genes correspondientes se bloqueó selectivamente, los investigadores identificaron su efecto sobre el proceso de envejecimiento en los nematodos. Con una docena de estos genes, el bloqueo prolongó la vida útil en al menos un cinco por ciento.
Uno de estos genes demostró ser particularmente influyente: el gen bcat-1. "Cuando bloqueamos el efecto de este gen, extendió significativamente la vida media del nematodo hasta en un 25 por ciento", dice Ristow.
Los investigadores también pudieron explicar cómo funciona este gen: el gen bcat-1 lleva el código de la enzima del mismo nombre, que degrada los llamados aminoácidos de cadena ramificada.incluyen los aminoácidos L-leucina, L-isoleucina y L-valina.
Cuando los investigadores inhibieron la actividad genética de bcat-1, los aminoácidos de cadena ramificada se acumularon en el tejido, desencadenando una cascada de señalización molecular que aumentó la longevidad en los nematodos. Además, se amplió el intervalo de tiempo durante el cual los gusanos se mantuvieron sanos.Como medida de vitalidad, los investigadores midieron la acumulación de pigmentos envejecidos, la velocidad a la que se movían las criaturas y con qué frecuencia los nematodos se reproducían con éxito. Todos estos parámetros mejoraron cuando los científicos inhibieron la actividad del gen bcat-1.
Los científicos también lograron un efecto de prolongación de la vida cuando mezclaron los tres aminoácidos de cadena ramificada en la comida de los nematodos. Sin embargo, el efecto fue generalmente menos pronunciado porque el gen bcat-1 todavía estaba activo, lo que significaba que el aminolos ácidos continuaron siendo degradados y sus efectos de prolongación de la vida no pudieron desarrollarse de manera tan efectiva.
mecanismo conservado
Ristow no tiene dudas de que el mismo mecanismo ocurre en los humanos. "Solo buscamos los genes que se conservan en la evolución y, por lo tanto, existen en todos los organismos, incluidos los humanos", dice.
En el presente estudio, él y sus colegas de Jena del Instituto Leibniz sobre el Envejecimiento, el Instituto Leibniz para la Investigación de Productos Naturales y Biología de Infecciones, el Hospital Universitario Jena y la Universidad Friedrich Schiller decidieron deliberadamente no estudiar el impacto en los humanos. Peroun estudio de seguimiento ya está siendo planeado. "Sin embargo, no podemos medir la esperanza de vida de los humanos por razones obvias", dice el profesor de ETH. En cambio, los investigadores planean incorporar varios parámetros de salud como el colesterol o los niveles de azúcar en la sangre en su estudio.para obtener indicadores sobre el estado de salud de sus sujetos.
Los costos de salud podrían reducirse masivamente
Ristow dice que los múltiples aminoácidos de cadena ramificada ya se están utilizando para tratar el daño hepático y también se agregan a los productos de nutrición deportiva. "Sin embargo, el objetivo no es que las personas crezcan aún más, sino que se mantengan saludables por más tiempo", dice el internista. El estudio proporcionará indicadores importantes sobre cómo se podría influir en el proceso de envejecimiento y cómo se podrían prevenir enfermedades relacionadas con la edad como la diabetes o la hipertensión arterial. A la luz de la demografía desfavorable y el aumento constante de la esperanza de vida, esLos investigadores sostienen que es importante extender la fase de vida saludable y no alcanzar una edad aún mayor que se caracterice por enfermedades crónicas. Con tales medidas preventivas, una persona mayor podría mejorar enormemente su calidad de vida y al mismo tiempo reducir sus costos de atención médicaen más de la mitad
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Peter Rüegg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :