Científicos españoles desvelan una nueva clave del envejecimiento
La interacción entre los dos genomas de un individuo puede alargar la vida y evitar obesidad, diabetes y tumores, según un estudio en ratones
Hay personas que aparentan 50 años pero tienen 15 más. Otras comen como limas y nunca están gordas. Hay quienes viven 100 años bebiendo y fumando mientras otros se avejentan en pocos años sin que nadie, ni siquiera los mejores científicos del mundo, puedan explicarles exactamente por qué. Ahora, un estudio con ratones desvela un proceso biológico poco conocido que puede influir en un envejecimiento saludable: la interacción entre los dos genomas.
El grueso de la información genética que heredamos de nuestros padres está en el genoma nuclear, el extenso libro de instrucciones para la vida que contiene unos 24.000 genes y 3.000 millones de letras. El nuevo estudio, dirigido por científicos españoles, se centra en otro genoma mucho más pequeño, el de las mitocondrias. En cada célula del cuerpo puede haber cientos, incluso miles de estos orgánulos encargados de generar energía. Cada uno tiene un genoma de unas 16.000 letras y 37 genes que se heredan siempre de la madre. Aunque hasta ahora se sospechaba que tenían un papel en el envejecimiento, apenas se había explorado cuál es exactamente.
Para averiguarlo “hemos pasado nueve años siguiendo 20 generaciones de ratones”, explica a Materia José Antonio Enríquez, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares y principal autor del estudio, publicado hoy en Nature. El trabajo se ha hecho en colaboración con las universidades de Zaragoza y de Santiago de Compostela, así como del Consejo de Investigación Médica de Reino Unido.
Todos los ratones tenían un genoma nuclear idéntico y en ellos probaron los efectos de dos genomas mitocondriales diferentes. Los resultados muestran que solo cambiando el relativamente pequeño genoma mitocondrial se provocan cambios notables en el ritmo de envejecimiento y las enfermedades asociadas a este. El estudio muestra que uno de los dos genomas mitocondriales analizados alarga la vida de los roedores (un 16%) y los hace menos propensos a la obesidad, la diabetes, incluso a algunos tumores.
Enríquez afirma que la clave de ese envejecimiento saludable está en la interacción entre ambos genomas. Uno de los dos genomas mitocondriales analizados genera más oxidantes (ROS), un grupo de moléculas que incluye a los radicales libres y que tradicionalmente han sido culpadas de acelerar el envejecimiento. “Si se disparan los niveles de estos compuestos es malísimo, porque dañan las membranas celulares, pero si los niveles no suben tanto lo que pasa es que la célula activa un mecanismo de autorreparación que genera membranas nuevas y elimina las viejas”, explica Enríquez. “Este proceso de estrés controlado a la larga renueva a la célula, pues la hace quemar más grasas y preservar azúcares, lo que puede explicar por qué los ratones son menos obesos y no sufren desequilibrios de azúcar que podrían desencadenar diabetes”, detalla. Según Enríquez, el estilo de vida y la interacción entre los dos genomas son claves para el envejecimiento saludable observado en los animales.
¿Tiene aplicaciones en humanos?
¿Cuáles son las implicaciones de este estudio para los humanos? Es difícil saberlo aún, según han explicado varios expertos en envejecimiento y células madre. Los ratones que se han usado tienen un alto grado de endogamia, por lo que habría que repetir los experimentos con animales más representativos de la variedad genética de la vida salvaje y también con otras especies, ha señalado Dusko Ilic, investigador del Imperial College de Londres en declaraciones a Science Media Centre. Aún así, presenta un "concepto fascinante y sorprendente", resalta.
"Como todo buen trabajo responde algunas preguntas y plantea muchas más", opina Manuel Collado, investigador en células madre y envejecimiento del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela. El trabajo aporta datos interesantes, opina, pues se pensaba que el resultado del reemplazo mitocondrial sería el contrario. Lo que ya no está tan claro es qué provoca el envejecimiento saludable observado. "En mi opinión no es que le estés pasando al animal la capacidad de vivir más tiempo, sino que el simple hecho de cambiar su genoma mitocondrial es el que inicia el proceso", razona.
Este mecanismo se activa desde que nace un individuo y tiene repercusiones a lo largo de toda su vida. El genoma mitocondrial de envejecimiento acelerado puede ser más ventajoso en la vida salvaje, porque permite al animal generar más mitocondrias y por tanto más energía en un entorno de competición con otros machos en el que se suele morir joven a manos de otros machos o de depredadores. Sin embargo, en el pacífico ambiente de un laboratorio, el genoma mitocondrial joven aporta a la larga una ventaja, razona Enríquez. Sus resultados abren ahora la vía a explorar los efectos de otros perfiles genéticos mitocondriales. En los humanos, existen decenas de estos linajes en cada continente.
Enríquez opina que, en un futuro, se podrían aplicar estos conocimientos a la medicina. Conocer cómo interactúan el genoma mitocondrial y nuclear nos permitirá “saber cómo eres y lo que tienes que hacer para estar lo más sano posible, incluido cómo vas a responder al ejercicio, la dieta y los fármacos”, señala.
El estudio también tiene importantes implicaciones para los futuros “bebés con tres padres”, niños que nacerían sin la enfermedad genética mitocondrial que portan sus madres gracias a una técnica de modificación de embriones que ya ha sido aprobada en Reino Unido. Los autores del estudio señalan que reemplazar las mitocondrias puede cambiar el metabolismo del receptor del trasplante de mitocondrias. “Como técnica no es perfecta y no elimina las mitocondrias defectuosas al 100%”, explica Enríquez. Su equipo está ahora investigando los efectos de compartir dos genomas mitocondriales en el metabolismo. Hasta que estos se conozcan, señala, “es importante que los trasplantes de mitocondrias se hagan con donantes compatibles, con un perfil lo más parecido al del receptor”.
Sobre la firma
