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Científicos alemanes revelan gran secreto de eterna juventud
Los investigadores del Instituto de Biología Molecular (IMB) en Mainz han logrado un gran avance en la investigación del proceso de envejecimiento. Los científicos pudieron probar que los factores genéticos pueden retardar el envejecimiento. Sin embargo, estos factores hacen que el proceso se acelere a medida que las personas envejecen..
En el gusano redondo de la especie Caenorhabditis elegans tiene el Dr. med. Holger Richly y sus colegas descubrieron factores genéticos que retrasan el envejecimiento en animales jóvenes, pero que lo aceleran en la vida posterior. Sorprendentemente, los genes identificados controlan el proceso intracelular de la autofagia, que degrada los constituyentes celulares no funcionales y generalmente se atribuye a las propiedades que promueven la salud. Los hallazgos de la investigación se publicaron recientemente en la revista científica "Genes & Development" y brindan las primeras indicaciones de cómo el proceso de envejecimiento ha surgido como un subproducto inevitable de la evolución..
Siempre joven. Este es un viejo sueño humano. Los científicos están en la pista. (Imagen: Dan Race / fotolia.com) En su publicación, los científicos muestran que la vida útil se prolonga cuando el proceso de autofagia se regula a la baja en los animales más viejos, lo que lleva al mantenimiento de células nerviosas sanas y, en general, a una mejor salud. Estos nuevos hallazgos también pueden tener implicaciones para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, el Parkinson y el Huntington, en el que el proceso de autofagia también desempeña un papel..
Cada humano y casi todas las especies en nuestro planeta están envejeciendo. La pregunta es: ¿por qué? Según la teoría de la evolución de Charles Darwin, la selección natural significa que los organismos vivos que se adaptan de manera óptima a un hábitat tienen una mayor probabilidad de sobrevivir y transmitir sus genes a las generaciones posteriores. Cuanto más exitosas son las propiedades de ciertos genes que apoyan la propagación, más se seleccionan para estos genes. Sobre esta base, George C. Williams desarrolló en 1957 pleiotropía antagónica (AP) una hipótesis de envejecimiento que afirma que la evolución selecciona genes que son beneficiosos en la juventud y el período reproductivo, pero que tienen efectos negativos en la vejez. Aunque esta teoría está fundamentada matemáticamente, hasta ahora ha habido poca evidencia experimental de que los genes se comportan de acuerdo con esta hipótesis.
En su publicación ahora disponible, "La inhibición neuronal del complejo de nucleación autofágica extiende la vida útil en C. elegans post-reproductiva". Holger Richly y su laboratorio en el IMB en Mainz han demostrado que muchos genes muestran un comportamiento AP y por lo tanto aceleran enormemente el proceso de envejecimiento. Aunque el equipo de investigadores estudió solo una fracción del genoma de Caenorhabditis elegans con 800 de aproximadamente 20,000 genes, los científicos pudieron encontrar un número considerable de 30 genes que se comportan de acuerdo con la teoría AP. "Teniendo en cuenta que solo probamos el cuatro por ciento de los genes del gusano en nuestra pantalla, es probable que se puedan identificar muchos otros genes AP", dijo Jonathan Byrne, ex Ph.D. Holger Richly en IMB y uno de los dos autores principales del estudio.
"La prueba de que el envejecimiento está impulsado por la evolución no fue la única sorpresa en nuestra investigación", agrega Thomas Wilhelm, co-autor principal de la publicación. "Lo que más nos sorprendió fue reconocer los procesos biológicos fundamentales involucrados en los genes identificados". Los científicos descubrieron que la autofagia, que es un proceso de reciclaje celular esencial, normalmente se necesita para mantener la vida y la longevidad. , muestra un comportamiento AP muy fuerte. "En este punto, nuestra investigación fue realmente fascinante", dijo el Dr. Holger Richly, líder de grupo de investigación en IMB y líder de proyecto de este estudio. Es bien sabido que el proceso de autofagia empeora con la edad, pero los autores del estudio muestran que es completamente disfuncional e incluso perjudicial en los gusanos de mayor edad. Los biólogos moleculares han demostrado que la regulación negativa de los genes clave que inician el proceso de autofagia aumenta dramáticamente la vida útil.
"Estos hallazgos deberían hacernos pensar y llevarnos a criticar nuestras teorías sobre la autofagia", dijo el Dr. Holger explica ricamente: "La autofagia casi siempre se ha considerado beneficiosa, incluso si apenas funciona. En contraste, mostramos las graves consecuencias negativas que pueden ocurrir cuando la autofagia se colapsa gradualmente hacia el final de la vida y que probablemente sería mejor evitar la autofagia en la vejez. Esta es una pleiotropía antagónica clásica: en los gusanos jóvenes, la autofagia funciona bien y es esencial para el desarrollo del animal, pero después de la reproducción se vuelve defectuosa y hace que los animales envejezcan ".
Como parte de su investigación, Richly y su equipo han logrado vincular el origen del fenotipo del envejecimiento a un tejido específico llamado neuronas. La desactivación de la autofagia en las neuronas de los viejos gusanos no solo prolonga la vida útil, sino que también mejora la salud de los animales. "Es como si estuviéramos tomando un medicamento en la mitad de nuestras vidas que nos ayuda a mantenernos en forma, a ser jóvenes ya vivir más tiempo. Debe ser algo así para los gusanos ", dice Thomas Wilhelm. "Apagamos la autofagia solo en un tejido y hay un cambio en todo el animal. Las neuronas en los gusanos tratados son más saludables y creemos que esta es la razón por la que el resto del cuerpo y especialmente los músculos se mantienen saludables. La conclusión es que conduce a una extensión de vida del 50 por ciento ".
Aunque los autores aún no saben exactamente qué mecanismo mantiene a las neuronas saludables, los resultados del estudio podrían proporcionar pistas importantes. "Hay muchos trastornos neuronales asociados con la autofagia disfuncional, como el Alzheimer, el Parkinson y el Huntington. Sería posible que los genes de autofagia identificados en nuestro estudio abran nuevas opciones terapéuticas ", dice Wilhelm. Aunque dichos tratamientos aún están muy lejos, la posibilidad de que los nuevos hallazgos se transfieran a los seres humanos es prometedora.
Prensa:
Wilhelm T, Byrne J, Medina R, Kolundzic E, Geisinger J, Hajduskova M, Tursun B y Richly H (2017). La inhibición neuronal del complejo de nucleación de autofagia prolonga la vida útil de C. elegans después de la reproducción. Genes Dev. 31, (15),
DOI: 10.1101 / gad.301648.117