El envejecimiento es impulsado por genes en desequilibrio
¿Se podría revertir el envejecimiento? La ciencia está cada día más cerca
Descubren un mecanismo desconocido hasta ahora que impulsa el envejecimiento
Investigadores de la Universidad Northwestern han descubierto un mecanismo desconocido hasta ahora que impulsa el envejecimiento. En un nuevo estudio, publicado en la revista Nature Aging, los investigadores utilizaron inteligencia artificial para analizar datos de una amplia variedad de tejidos, recolectados de humanos, ratones, ratas y killis. Descubrieron que la longitud de los genes puede explicar la mayoría de los cambios a nivel molecular que ocurren durante el envejecimiento.
Todas las células deben equilibrar la actividad de los genes largos y cortos. Los investigadores encontraron que los genes más largos están relacionados con una vida más larga, y los genes más cortos están relacionados con una vida más corta. También encontraron que los genes del envejecimiento cambian su actividad según la longitud. Más específicamente, el envejecimiento se acompaña de un cambio en la actividad hacia genes cortos. Esto hace que la actividad de los genes en las células se desequilibre.
Sorprendentemente, este hallazgo fue casi universal. Los investigadores descubrieron este patrón en varios animales, incluidos los humanos, y en muchos tejidos (sangre, músculos, huesos y órganos, incluidos el hígado, el corazón, los intestinos, el cerebro y los pulmones) analizados en el estudio.
El nuevo hallazgo podría conducir potencialmente a intervenciones diseñadas para desacelerar el ritmo del envejecimiento, o incluso revertirlo.
«Los cambios en la actividad de los genes son muy, muy pequeños, y estos pequeños cambios involucran a miles de genes», dijo Thomas Stoeger de Northwestern , quien dirigió el estudio. «Encontramos que este cambio fue consistente en diferentes tejidos y en diferentes animales. Lo encontramos en casi todas partes. Me parece muy interesante que un solo principio relativamente conciso parezca dar cuenta de casi todos los cambios en la actividad de los genes que ocurren en los animales a medida que envejecen».
«El desequilibrio de los genes causa el envejecimiento porque las células y los organismos trabajan para mantenerse equilibrados, lo que los médicos denominan homeostasis», dijo Luís AN Amaral de Northwestern , autor principal del estudio. «Imagínate un camarero cargando una gran bandeja. Esa bandeja necesita tener todo balanceado. Si la bandeja no está equilibrada, entonces el camarero debe esforzarse más para combatir el desequilibrio. Si el equilibrio en la actividad de los genes cortos y largos cambia en un organismo, sucede lo mismo. Es como si el envejecimiento fuera este sutil desequilibrio, lejos del equilibrio. Los pequeños cambios en los genes no parecen ser un gran problema, pero estos cambios sutiles lo están agobiando y requieren más esfuerzo».
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores utilizaron varios conjuntos de datos de gran tamaño, incluido el Proyecto de expresión de tejidos de genotipos, un banco de tejidos financiado por los Institutos Nacionales de la Salud que archiva muestras de donantes humanos con fines de investigación.
Así se hizo el estudio
El equipo de investigación primero analizó muestras de tejido de ratones de 4 meses, 9 meses, 12 meses, 18 meses y 24 meses. Notaron que la longitud media de los genes cambió entre las edades de 4 y 9 meses, un hallazgo que insinuaba un proceso de inicio temprano. Luego, el equipo analizó muestras de ratas, de 6 a 24 meses de edad, y killis, de 5 a 39 semanas de edad.
«Parece que ya algo sucede temprano en la vida, pero se vuelve más pronunciado con la edad», dijo Stoeger. «Parece que, a una edad temprana, nuestras células pueden contrarrestar las perturbaciones que conducirían a un desequilibrio en la actividad de los genes. Entonces, de repente, nuestras células ya no pueden contrarrestarlo».
Después de completar esta investigación, los investigadores dirigieron su atención a los humanos. Observaron los cambios en los genes humanos de los 30 a los 49 años, de los 50 a los 69 y luego de los 70 años o más. Los cambios medibles en la actividad de los genes de acuerdo con la longitud del gen ya ocurrieron cuando los humanos alcanzaron la mediana edad.
Según Stoeger y Amaral, una célula necesita tener un número equilibrado de proteínas pequeñas y grandes para lograr la homeostasis. Los problemas ocurren cuando ese equilibrio se sale de control.
Aunque los investigadores encontraron que los genes largos están asociados con una mayor esperanza de vida, los genes cortos también juegan un papel importante en el cuerpo. Por ejemplo, se recurre a genes cortos para ayudar a combatir los patógenos.
«Algunos genes cortos podrían tener una ventaja a corto plazo en la supervivencia a expensas de la esperanza de vida final», dijo Stoeger. «Por lo tanto, fuera de un laboratorio de investigación, estos genes cortos podrían ayudar a sobrevivir en condiciones difíciles a expensas de acortar la vida útil final del animal».
Revertir o retrasar el envejecimiento
Los investigadores creen que sus hallazgos podrían abrir nuevos caminos para el desarrollo de terapias, diseñadas para revertir o retrasar el envejecimiento. Las terapias actuales para tratar enfermedades, argumentan los investigadores, simplemente se enfocan en los síntomas del envejecimiento en lugar del envejecimiento en sí. Amaral y Stoeger lo comparan con el uso de Tylenol para reducir la fiebre en lugar de tratar la enfermedad que causó la fiebre.
«La fiebre puede ocurrir por muchas, muchas razones», dijo Amaral. «Podría ser causado por una infección, que requiere antibióticos para curar, o por apendicitis, que requiere cirugía. Aquí, es lo mismo. El problema es el desequilibrio de la actividad de los genes. Si puede ayudar a corregir el desequilibrio, entonces puede abordar las consecuencias posteriores».
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