La piel arrugada y la pérdida de cabello son características del envejecimiento. ¿Qué pasaría si pudieran revertirse?
Keshav Singh, Ph.D., y sus colegas han hecho exactamente eso, en un modelo de ratón desarrollado en la Universidad de Alabama en Birmingham. Cuando se induce una mutación que conduce a la disfunción mitocondrial, el ratón desarrolla piel arrugada y cabello extenso y visiblepérdida en cuestión de semanas. Cuando la función mitocondrial se restablece apagando el gen responsable de la disfunción mitocondrial, el ratón vuelve a tener una piel lisa y un pelaje grueso, indistinguible de un ratón sano de la misma edad.
"Hasta donde sabemos, esta observación no tiene precedentes", dijo Singh, profesor de genética en la Facultad de Medicina de la UAB.
Es importante destacar que la mutación que hace esto está en un gen nuclear que afecta la función mitocondrial, los pequeños orgánulos conocidos como las centrales eléctricas de las células. Numerosas mitocondrias en las células producen el 90 por ciento de la energía química que las células necesitan para sobrevivir.
En humanos, se observa una disminución de la función mitocondrial durante el envejecimiento, y la disfunción mitocondrial puede conducir a enfermedades relacionadas con la edad. El agotamiento del ADN en las mitocondrias también está implicado en enfermedades mitocondriales humanas, enfermedades cardiovasculares, diabetes, trastornos neurológicos asociados con la edady cáncer
"Este modelo de ratón", dijo Singh, "debería proporcionar una oportunidad sin precedentes para el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas de desarrollo de fármacos para aumentar las funciones mitocondriales para el tratamiento de la patología de la piel y el cabello asociada al envejecimiento y otras enfermedades humanas en las que las mitocondriasla disfunción juega un papel importante "
La mutación en el modelo de ratón se induce cuando el antibiótico doxiciclina se agrega a los alimentos o al agua potable. Esto provoca el agotamiento del ADN mitocondrial porque la enzima que replica el ADN se vuelve inactiva.
En cuatro semanas, los ratones mostraron canas, reducción de la densidad del cabello, pérdida de cabello, movimientos lentos y letargo, cambios que recuerdan el envejecimiento natural. La piel arrugada se observó cuatro a ocho semanas después de la inducción de la mutación, y las hembras tuvieron másarrugas severas de la piel que los hombres.
Drásticamente, esta pérdida de cabello y piel arrugada podría revertirse apagando la mutación. Las fotos a continuación muestran la pérdida de cabello y la piel arrugada después de dos meses de inducción de doxiciclina, y el mismo ratón un mes después de que se detuvo la doxiciclina, permitiendo la restauracióndel ADN mitocondrial agotado.
Se observaron pocos cambios en otros órganos cuando se indujo la mutación, lo que sugiere un papel importante para las mitocondrias en la piel en comparación con otros tejidos.
La piel arrugada mostró cambios similares a los observados en el envejecimiento intrínseco y extrínseco: el envejecimiento intrínseco es el proceso natural del envejecimiento y el envejecimiento extrínseco es el efecto de factores externos que influyen en el envejecimiento, como las arrugas de la piel que se desarrollan por el exceso de solo fumar a largo plazo.
Entre los detalles, la piel de los ratones con mutación inducida mostró un mayor número de células de la piel, un engrosamiento anormal de la capa externa, folículos pilosos disfuncionales y una mayor inflamación que parecía contribuir a la patología de la piel. Estos son similares al envejecimiento extrínseco de la pielen humanos. Los ratones con ADN mitocondrial reducido también mostraron una expresión cambiada de cuatro marcadores asociados al envejecimiento en las células, similar al envejecimiento intrínseco.
La piel también mostró una alteración en el equilibrio entre las enzimas metaloproteinasas de la matriz y su inhibidor específico del tejido; es necesario un equilibrio de estas dos para mantener las fibras de colágeno en la piel que evitan las arrugas.
Las mitocondrias de los ratones con mutación inducida habían reducido el contenido de ADN mitocondrial, la expresión del gen mitocondrial alterado y la inestabilidad de los grandes complejos en las mitocondrias que están implicados en la fosforilación oxidativa.
La reversión de la mutación restableció la función mitocondrial, así como la patología de la piel y el cabello. Esto demostró que las mitocondrias son reguladores reversibles del envejecimiento de la piel y la pérdida de cabello, una observación que Singh llama "sorprendente".
"Sugiere que los mecanismos epigenéticos subyacentes al diálogo cruzado entre mitocondrias y núcleos deben desempeñar un papel importante en la restauración del fenotipo normal de la piel y el cabello", dijo Singh, quien tiene un nombramiento secundario en la UAB como profesor de patología ". Otros experimentosson necesarios para determinar si los cambios fenotípicos en otros órganos también pueden revertirse a un nivel de tipo salvaje mediante la restauración del ADN mitrocondrial ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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