Investigadores del Instituto Sanford Burnham Prebys Medical Discovery SBP han llevado a cabo el primer análisis exhaustivo de la autofagia en un animal vivo durante el envejecimiento. "Autofagia", que significa "autoalimentación" basada en sus raíces griegas, es la fisiología normal.procesan las células del cuerpo para eliminar virus, bacterias y material dañado de la célula. La autofagia también ayuda a las células a "limpiar la casa" al reciclar bloques de construcción, de forma similar a la forma en que reciclamos vidrio, plástico y metal. En los últimos años, la autofagia defectuosase ha relacionado con enfermedades relacionadas con la edad, como el cáncer, la neurodegeneración y las enfermedades cardíacas.
"Cada vez más, los investigadores preguntan si hay una disminución de la autofagia relacionada con la edad y si está relacionada con enfermedades que ocurren con mayor frecuencia en personas mayores", dice Malene Hansen, Ph.D., profesora de Desarrollo, Envejecimiento y RegeneraciónPrograma en SBP: "Exponer cómo la autofagia se vuelve defectuosa con la edad puede revelar oportunidades para que intervengamos terapéuticamente y corrijamos el proceso para promover el envejecimiento de la salud".
La autofagia es un proceso dinámico de varios pasos que comienza con la formación de un saco de doble membrana en el citoplasma celular llamado membrana de aislamiento IM. Estas estructuras engloban material y desechos celulares, expandiéndose en tamaño para formar vesículas llamadas autofagosomasAP. Finalmente, los AP se fusionan con los lisosomas para formar autolisosomas AL que digieren y liberan los productos de descomposición para su reutilización, al igual que una planta de reciclaje reutilizaría la basura entrante.
"Un desafío importante para comprender cómo el envejecimiento afecta la autofagia es que los investigadores han estado capturando un proceso dinámico con mediciones estáticas", explica Jessica Chang, Ph.D., un ex postdoc en el laboratorio de Hansen y primer autor del estudio ". AutofagiaSe supervisa con mayor frecuencia contando el número de AP, que en realidad solo proporciona una instantánea del proceso, de forma similar a cómo contar el número de camiones de basura en la calle no le dice cuánta basura se está reciclando en la planta.Y, por lo general, los organismos más antiguos tienen un mayor número de AP, pero no sabemos exactamente por qué ".
"Queríamos preguntarnos cómo afecta la edad a la autofagia - es al comienzo del proceso al aumentar la velocidad a la que se forman los AP, o, por analogía, cuántos camiones de basura están rodando en la calle - o esal final del proceso al bloquear la conversión de AP en AL, es decir, cuánto reciclaje se está llevando a cabo en la planta de reciclaje. Cualquiera de estos escenarios causaría un mayor número de AP, pero saber cuál ayudaría a determinar dóndelas intervenciones pueden ser útiles ", agrega Chang.
"Al igual que muchos laboratorios, usamos C. elegans - un pequeño gusano redondo - como organismo modelo para revelar lecciones importantes sobre el envejecimiento y la autofagia", explica Hansen. "C. elegans es una herramienta poderosa para la investigación biológica porque compartemuchas de las mismas funciones anatómicas y celulares que los humanos, y su corta vida útil promedio de 17 días nos permite estudiar genes y medir los rasgos celulares en solo dos o tres semanas ".
Estudios previos en el laboratorio de Hansen y otros han sugerido un aumento de AP con la edad, pero dado que las mediciones se tomaron en condiciones de estado estacionario, no está claro qué paso s en el proceso condujo a un aumento de los niveles.
En su nuevo estudio, publicado ayer en eLife , el equipo de Hansen fue más allá del enfoque estándar de contar AP en condiciones de estado estacionario. Contaron el número de AP y AL en diferentes tejidos corporales: intestino, músculo, faringe es decir, el intestino anterior del animal y neuronas.en diferentes momentos durante la vida adulta de C. elegans, y usó bloqueadores químicos para aprender más sobre la dinámica del proceso.
"Descubrimos que, de hecho, hay una disminución de la autofagia dependiente de la edad con el tiempo en todos los tejidos examinados. Además, proporcionamos evidencia de que el aumento de AP resulta de un deterioro en un paso después de que se hacen AP", dice Hansen. "Entoncesbásicamente, el proceso de reciclaje de autofagia se vuelve incompleto con la edad al detenerse en algún lugar después de que se forman los AP.
"Esta investigación es importante porque ayuda a proporcionar información sobre el tiempo y el lugar de acción para posibles intervenciones futuras dirigidas a mantener la autofagia para extender la vida útil. Nuestro siguiente paso será realizar una investigación bioquímica para determinar con precisión cómo la autofagia no se completasu ciclo, posiblemente proporcionando objetivos para desarrollar intervenciones específicas.
"Nuestro objetivo es encontrar vínculos entre la autofagia y las enfermedades relacionadas con la edad. Al identificar puntos distintos en el proceso que fallan, esperamos encontrar formas de corregir los defectos y encontrar formas de ayudar a las personas a vivir vidas más largas y saludables", dijo Hansenagrega.
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Materiales proporcionados por Instituto de descubrimiento médico de Sanford-Burnham Prebys . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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