Los biólogos de UCLA han desarrollado una intervención que sirve como una máquina del tiempo celular, haciendo retroceder el reloj en un componente clave del envejecimiento.
En un estudio sobre moscas de la fruta de mediana edad, los investigadores mejoraron sustancialmente la salud de los animales al tiempo que redujeron significativamente su envejecimiento. Creen que la técnica podría conducir a una forma de retrasar la aparición de la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, el cáncer, el accidente cerebrovascular, enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades relacionadas con la edad en humanos.
El enfoque se centra en las mitocondrias, los pequeños generadores de energía dentro de las células que controlan el crecimiento de las células y determinan cuándo viven y mueren. Las mitocondrias a menudo se dañan con la edad, y a medida que las personas envejecen, esas mitocondrias dañadas tienden a acumularse en el cerebro, músculos y otros órganos. Cuando las células no pueden eliminar las mitocondrias dañadas, esas mitocondrias pueden volverse tóxicas y contribuir a una amplia gama de enfermedades relacionadas con la edad, dijo David Walker, profesor de biología y fisiología integradora de la UCLA, y el principal del estudioautor.
En la nueva investigación, Walker y sus colegas descubrieron que a medida que las moscas de la fruta alcanzan la mediana edad, aproximadamente un mes en su vida útil de dos meses, sus mitocondrias cambian de su forma original pequeña y redonda.
"Creemos que el hecho de que las mitocondrias se agranden y se alarguen afecta la capacidad de la célula para eliminar las mitocondrias dañadas", dijo Walker. "Y nuestra investigación sugiere que las mitocondrias disfuncionales se acumulan con la edad, en lugar de ser descartadas".
El estudio, publicado el 6 de septiembre en la revista Comunicaciones de la naturaleza , informa que los científicos de la UCLA eliminaron las mitocondrias dañadas al dividir las mitocondrias agrandadas en pedazos más pequeños, y que cuando lo hicieron, las moscas se volvieron más activas y enérgicas y tuvieron más resistencia. Después del tratamiento, las moscas hembra vivieron un 20 por cientomás tiempo que su vida útil típica, mientras que los hombres vivieron un 12 por ciento más, en promedio.
La investigación destaca la importancia de una proteína llamada Drp1 en el envejecimiento. Al menos en moscas y ratones, los niveles de Drp1 disminuyen con la edad.
Para romper las mitocondrias de las moscas, Anil Rana, científica del proyecto UCLA y autora principal del estudio, aumentó sus niveles de Drp1. Esto permitió a las moscas descartar las mitocondrias dañadas más pequeñas, dejando solo mitocondrias sanas. Los niveles de Drp1 aumentarondurante una semana comenzando cuando las moscas tenían 30 días.
En esencia, al mismo tiempo, Rana demostró que el gen Atg1 de las moscas también juega un papel esencial en retrasar el envejecimiento celular. Lo hizo "apagando" el gen, haciendo que las células de las moscas no puedan eliminar elmitocondrias dañadas. Esto demostró que se requiere Atg1 para cosechar los efectos antienvejecimiento del procedimiento: mientras Drp1 rompe las mitocondrias agrandadas, se necesita el gen Atg1 para deshacerse de las dañadas.
"Es como si tomáramos tejido muscular de mediana edad y lo rejuveneciéramos a músculo joven", dijo Walker, miembro del Instituto de Biología Molecular de la UCLA. "De hecho, retrasamos el deterioro de la salud relacionado con la edad. Y siete días de intervención fueron suficientes para prolongarsus vidas y mejorar su salud "
Un problema de salud específico que el tratamiento abordó fue la aparición de intestinos permeables, que según una investigación previa realizada por el equipo de Walker ocurre comúnmente alrededor de una semana antes de que las moscas de la fruta mueran. La investigación posterior en otros laboratorios ha determinado que un aumento en la permeabilidad intestinal es un sello distintivodel envejecimiento en gusanos, ratones y monos. En el estudio de UCLA, la condición se retrasó después de que las moscas recibieron más Drp1.
Las moscas de la fruta a menudo se usan para estudios sobre el envejecimiento porque su corta vida útil permite a los científicos rastrear los efectos de tratamientos específicos dentro de un período de tiempo manejable, y muchas de las características del envejecimiento a nivel celular son similares a las de los humanos.Además, los científicos han identificado todos los genes de la mosca de la fruta y saben cómo activarlos y desactivarlos.
Walker espera que una técnica similar a la que su equipo desarrolló para los archivos de frutas eventualmente podría ayudar a los humanos al retrasar el envejecimiento y retrasar las enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Dijo que el nuevo enfoque fue efectivo incluso después de un corto tiempo es especialmente significativo porqueEl uso a largo plazo de casi cualquier medicamento puede tener efectos secundarios dañinos en los humanos.
Walker dijo que uno de los objetivos a largo plazo de su investigación es desarrollar productos farmacéuticos que imiten los efectos de Drp1, con el fin de extender la vida de las personas y alargar lo que él llama "períodos de salud" de las personas, lo que significa el número de años saludables ensus vidas.
En otra parte del experimento, que también involucraba moscas de la fruta de mediana edad, los científicos desactivaron una proteína llamada Mfn que permite que las mitocondrias se fusionen en pedazos más grandes. Al hacerlo, también se prolongó la vida de las moscas y se mejoró su salud.
"Puedes romper las mitocondrias con Drp1 o evitar que se fusionen inactivando Mfn", dijo Rana. "Ambas tienen el mismo efecto: reducir las mitocondrias y prolongar la vida útil".
La función de Drp1 en animales fue descubierta por Alexander van der Bliek, profesor de química biológica de la UCLA, a principios de la década de 2000.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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