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Retrasan por "control remoto" el envejecimiento de la mosca de la fruta

Manipulando un gen en los intestinos o el sistema nervioso influyen en órganos de más difícil acceso, como el cerebro


Científicos de UCLA (Universidad de California en Los Ángeles, EE.UU.) han identificado un gen de la mosca de la fruta que ralentiza el proceso de envejecimiento en todo el cuerpo, si se activa sólo en algunos órganos (intestino o sistema nervioso). Es decir, que afecta a todos los órganos del cuerpo, incluidos algunos difíciles de acceder como el cerebro. El gen también está presente en los humanos, aunque no suele estar activado a un alto nivel.





El gen AMPK activa la autofagia en todo el cuerpo. Imagen: Matthew Ulgherait. Fuente: UCLA.
El gen AMPK activa la autofagia en todo el cuerpo. Imagen: Matthew Ulgherait. Fuente: UCLA.
Biólogos de UCLA (Universidad de California en Los Ángeles, EE.UU.) han identificado un gen que puede ralentizar el proceso de envejecimiento a lo largo de todo el cuerpo cuando se activa de forma remota en los sistemas de órganos principales.

Trabajando con moscas de la fruta, los científicos activaron un gen llamado AMPK, que es un sensor de energía clave en las células: Se activa cuando los niveles de energía celular son bajos.

Aumentar la cantidad de AMPK en los intestinos de la mosca de la fruta aumentó sus esperanzas de vida en un 30 por ciento -hasta aproximadamente ocho semanas, frente a la media de seis- y además las moscas se mantuvieron saludables durante más tiempo.

La investigación, publicada el 4 de septiembre en la revista Cell Reports, podría tener implicaciones importantes para retrasar el envejecimiento y la enfermedad en los seres humanos, apunta David Walker, profesor asociado de biología integrativa y fisiología en UCLA y autor principal de la investigación, en la información de la universidad.

"Hemos demostrado que cuando activamos el gen en el intestino o en el sistema nervioso, el proceso de envejecimiento se ralentiza tanto dentro como fuera del sistema de órganos en el que se activa el gen", añade.

Walker afirma que los hallazgos son importantes porque ampliar la vida saludable de las personas requeriría presumiblemente proteger muchos de los sistemas de órganos del cuerpo de los estragos del envejecimiento, y dirigir tratamientos anti-envejecimiento hacia el cerebro u otros órganos clave podría resultar técnicamente difícil. El estudio sugiere que la activación de AMPK en un órgano más accesible como el intestino, por ejemplo, podría en última instancia ralentizar el proceso de envejecimiento a lo largo de todo el cuerpo, incluyendo el cerebro.

Los seres humanos tienen el gen AMPK, pero por lo general no se activa a un alto nivel, aclara Walker.

"En lugar de estudiar las enfermedades del envejecimiento -enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, cáncer, accidentes cerebrovasculares, enfermedades cardiovasculares, diabetes- una por una, creemos que puede ser posible intervenir en el proceso de envejecimiento y retrasar la aparición de muchas de ellas", afirma Walker, miembro del Instituto de Biología Molecular de UCLA. "Aún no estamos en ese punto, y llegar a él podría, por supuesto, requerir muchos años, pero esa es nuestra meta y creemos que es realista. El objetivo final de nuestra investigación es promover el envejecimiento saludable en las personas."

Un buen modelo

La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, es un buen modelo para el estudio del envejecimiento en los seres humanos porque los científicos han identificado todos sus genes y saben cómo activar y desactivar genes individuales. Los biólogos estudiaron aproximadamente 100.000 de ellos en el transcurso del estudio.

El autor principal Mateo Ulgherait, que condujo la investigación en el laboratorio de Walker como estudiante de doctorado, se centró en un proceso celular llamado autofagia, que permite a las células degradar y descartar viejos y dañados componentes celulares. Al deshacerse de esa "basura celular" antes de que dañe a las células, la autofagia protege contra el envejecimiento, y anteriormente se ha demostrado que AMPK activa este proceso.

Ulgherait estudió si la activación de AMPK en las moscas condujo a que la autofagia tuviera lugar a una velocidad mayor de lo habitual.

"Un hallazgo muy interesante fue que cuando Matt activó el gen AMPK en el sistema nervioso, vio pruebas de un aumento de los niveles de autofagia no sólo en el cerebro, sino también en el intestino", señala Walker. "Y viceversa: La activación de AMPK en el intestino produjo un aumento de los niveles de autofagia en el cerebro, y quizás en otros lugares también."

Muchas de las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson, se asocian con la acumulación de agregados de proteínas, un tipo de basura celular, en el cerebro, recuerda Walker.

"Matt fue más allá de la correlación y la causalidad establecidas. Demostró que la activación de la autofagia era tanto necesaria como suficiente para ver los efectos anti-envejecimiento; y que podía pasar por alto al gen AMPK y centrarse directamente en la autofagia".

Walker señala que se piensa que AMPK es un objetivo clave de la metformina, un fármaco utilizado para tratar la diabetes tipo 2, y que la metformina activa a AMPK. La investigación fue financiada por el Instituto Nacional del Envejecimiento, entre otros.

En una investigación publicada el año pasado, Walker y sus colegas identificaron otro gen, llamado parkin, que retrasaba el inicio del envejecimiento y ampliaba la duración de la vida saludable de las moscas de la fruta.

Referencia bibliográfica:

Matthew Ulgherait, Anil Rana, Michael Rera, Jacqueline Graniel, David W. Walker: AMPK Modulates Tissue and Organismal Aging in a Non-Cell-Autonomous Manner. Cell Reports (2014). DOI: 10.1016/j.celrep.2014.08.006.


Martes, 9 de Septiembre 2014
UCLA/T21
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