Los investigadores de KAIST han podido aumentar y disminuir la esperanza de vida de las criaturas alterando la actividad de las proteínas que se encuentran en las células de lombrices intestinales que les dicen que conviertan el azúcar en energía cuando su energía celular se está agotando. Los seres humanos también tienen estas proteínas, lo que ofrece laposibilidades interesantes para desarrollar medicamentos que promueven la longevidad. Estos nuevos hallazgos se publicaron el 1 de julio en Science Advances.
El gusano redondo Caenorhabditis elegans C. elegans , un nematodo de un milímetro de largo comúnmente utilizado en pruebas de laboratorio, disfrutó de un impulso en su vida útil cuando los investigadores jugaron con un par de proteínas involucradas en el monitoreo del uso de energía por parte de sus células.
Las proteínas VRK-1 y AMPK trabajan en conjunto en las células de lombrices intestinales, y la primera le dice a la segunda que se ponga a trabajar pegando una molécula de fosfato, compuesta de un fósforo y cuatro átomos de oxígeno, sobre ella. A su vez, la función de AMPK espara monitorear los niveles de energía en las células, cuando la energía celular se está agotando. En esencia, VRK-1 regula AMPK y AMPK regula el estado de energía celular.
Utilizando una variedad de diferentes herramientas de investigación biológica, incluida la introducción de genes extraños en el gusano, un grupo de investigadores dirigido por el profesor Seung-Jae V. Lee del Departamento de Ciencias Biológicas de KAIST pudo marcar hacia arriba y hacia abajo la actividad deel gen que le dice a las células que produzcan la proteína VRK-1. Este gen se ha mantenido prácticamente sin cambios a lo largo de la evolución. La mayoría de los organismos complejos tienen este mismo gen, incluidos los humanos.
El autor principal del estudio Sangsoon Park y sus colegas confirmaron que la sobreexpresión o el aumento de la producción de la proteína VRK-1 aumentó la vida útil de la C. elegans , que normalmente vive solo de dos a tres semanas, y la inhibición de la producción de VRK-1 redujo su vida útil.
El equipo de investigación descubrió que la actividad del proceso de monitoreo de energía celular VRK-1-a-AMPK aumenta en el estado de baja energía celular por la reducción de la respiración mitocondrial, el conjunto de reacciones químicas metabólicas que hacen uso del oxígeno que respira el gusanoconvertir los macronutrientes de los alimentos en la "moneda" de energía que las células gastan para hacer todo lo que necesitan hacer.
Ya se sabe que las mitocondrias, las salas de máquinas productoras de energía en las células, juegan un papel crucial en el envejecimiento, y la disminución del funcionamiento de las mitocondrias está asociada con enfermedades relacionadas con la edad. Al mismo tiempo, la inhibición leve de las mitocondriasSe ha demostrado que la respiración promueve la longevidad en una variedad de especies, incluidas moscas y mamíferos.
Cuando el equipo de investigación realizó modificaciones similares con células humanas cultivadas, descubrieron que también podían replicar este aumento y disminución del proceso VRK-1-a-AMPK que ocurre en los gusanos redondos.
"Esto plantea la intrigante posibilidad de que VRK-1 también funcione como un factor en el gobierno de la longevidad humana, por lo que tal vez podamos comenzar a desarrollar medicamentos que promueven la longevidad que alteran la actividad de VRK-1", explicó el profesor Lee.
Como mínimo, la investigación nos apunta en una dirección interesante para investigar nuevas estrategias terapéuticas para combatir los trastornos metabólicos dirigiéndose a la modulación de VRK-1. Los trastornos metabólicos implican la interrupción de reacciones químicas en el cuerpo, incluidas las enfermedades de las mitocondrias..
Pero antes de que los científicos puedan contemplar la terapéutica del trastorno metabólico o los medicamentos para la longevidad, aún es necesario realizar más investigaciones para comprender mejor cómo funciona VRK-1 para activar AMPK, así como descubrir la mecánica precisa de cómo AMPK controla la energía celular.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Investigación NRF y el Ministerio de Ciencia y TIC MSIT de Corea.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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