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Aumentan la esperanza de vida de gusanos alterando su ARN

Los mecanismos modificados son similares a los de los humanos


Científicos de Corea han modificado el ARN de gusanos para aumentar su esperanza de vida. Para ello, han inhibido una enzima ARN-helicasa, que también está presente en los humanos. Aunque no se consiga la inmortalidad, el hallazgo podría usarse para enfermedades como el Alzheimer.




Secuencia de ARN polimerasa. Fuente: SergeyJ/ Wikimedia Commons.
Secuencia de ARN polimerasa. Fuente: SergeyJ/ Wikimedia Commons.
Todas las cosas que hacemos para alargar nuestras vidas -dejar de fumar, reducir la ingesta carbohidratos, correr- afectan a nuestra longevidad, aunque sólo sea un poco.

Pero por muy duro que trabajemos para perseguir el sueño de estar en forma y juveniles para siempre, todos nuestros esfuerzos terminan de la misma manera y tenemos que llegar a un acuerdo con el hecho de que somos seres mortales que viven en una línea de tiempo finito.

No hay nada que podamos hacer para detener el proceso de envejecimiento, y la mayoría de las cosas que hace la gente no hacen más que retrasar lo inevitable: no podemos dejar de morir.
 
¿Si alguien quisiera tratar de detenerlo, cuál sería el primer paso? Investigadores del Centro de Investigación sobre envejecimiento y del Instituto de Ciencias Básicas de Corea del Sur han hecho un gran avance en la descodificación del proceso de envejecimiento y en cómo frenarlo drásticamente.
 
Nuestros cuerpos, explica la nota de prensa del Instituto, están programados para crecer rápidamente cuando somos jóvenes, madurar y convertirse en adultos, y luego a cierta edad se paralizan la regeneración y reparación de nuestras células, tejidos y órganos. Los mecanismos aún no están descritos completamente, pero el equipo ha dado varios pasos importantes hacia la comprensión de cómo se regula el tiempo de vida de una célula.
 
El equipo analizó las células de un gusano concreto, Caenorhabditis elegans, que a pesar de tener sólo 1 milímetro de longitud, comparte algunos atributos celulares con los seres humanos. Mientras buscaban en las células de las lombrices, centraron su atención en las helicasas de ARN, una familia de enzimas que regulan la función del ARN.

Helicasas

Las helicasas se entienden bien pero su función en relación con el proceso de envejecimiento aún no ha sido explorada. El investigador Hong Gil Nam se fijó concretamente en una helicasa llamada HEL-1 y descubrió que su inhibición tiene la propiedad de promover la longevidad en los gusanos analizados.
 
Para identificar en qué helicasas debían centrar su atención, el equipo se centró en cada una de los 78 helicasas de ARN para ver cuáles serían los efectos. Se dieron cuenta de que el resultado de la alteración de más de 30 genes de ARN-helicasas disminuía de hecho significativamente la esperanza de vida.

Se dieron cuenta de que no iban a ser capaces de modificar cada una de los 78 helicasas de ARN con el fin de aumentar la esperanza de vida. Cada ARN-helicasa jugaba un papel diferente e importante y debía ser encendida o apagada de forma individual.

El equipo utilizó una forma mutada de gusano en la que limitaban un gen llamado daf-2, que es responsable de la tasa de envejecimiento, el desarrollo reproductivo, la resistencia al estrés oxidativo, la termotolerancia, la resistencia a la hipoxia, y la resistencia a patógenos bacterianos.

En este caso el gen daf-2 estaba alterado, por lo que mostraba una mayor resistencia contra diversas tensiones, incluyendo el estrés por calor, las bacterias patógenas, y el estrés oxidativo, y lo más importante, los mutantes mostraban el doble de esperanza de vida que los Caenorhabditis elegans salvajes.

Inhibición de la ARN-helicasa que provoca una mayor esperanza de vida en los gusanos. Fuente: ICB.
Inhibición de la ARN-helicasa que provoca una mayor esperanza de vida en los gusanos. Fuente: ICB.
Explicación

El equipo cree que HEL-1 puede actuar como un regulador de la transcripción, controlando cómo las células convierten el ADN en ARN ya que otras helicasas hacen lo mismo. Según el equipo, "en contraste con la expectativa de que las helicasas de ARN tienen funciones de limpieza general en el metabolismo del ARN, nuestros resultados revelan que la ARN-helicasa HEL-1 tiene funciones específicas en una vía de longevidad concreta."

Incluso si no se consigue la inmortalidad con este trabajo, hay otras aplicaciones posibles. Algo llamado DDX39 (la versión en mamífero de la lombriz intestinal HEL-1) se encuentra en niveles aumentados en la corteza frontal de pacientes con la enfermedad de Alzheimer.

La capacidad de regular DDX39 y otras ARN-helicasas puede ayudarnos a controlar este tipo de enfermedades, dicen los científicos.
 
La técnica de alterar las ARN-helicasas para prolongar la vida en seres humanos parece prometedora dado que los gusanos del estudio y los humanos tienen mecanismos similares en este aspecto.

Referencia bibliográfica:

Mihwa Seo, Keunhee Seo, Wooseon Hwang, Hee Jung Koo, Jeong-Hoon Hahm, Jae-Seong Yang, Seong Kyu Han, Daehee Hwang, Sanguk Kim, Sung Key Jang, Yoontae Lee, Hong Gil Nam, Seung-Jae V. Lee. RNA helicase HEL-1 promotes longevity by specifically activating DAF-16/FOXO transcription factor signaling inCaenorhabditis elegans. Proceedings of the National Academy of Sciences (2015). DOI: 10.1073/pnas.1505451112


Miércoles, 22 de Julio 2015
Instituto de Ciencia Básica/T21
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