Una explicación de por qué envejecemos es la acumulación de mutaciones en el ADN de las células
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Un grupo de proteínas parece estar a cargo del nivel de reparación de ADN que tiene lugar en nuestros cuerpos, determinando cuán rápida se acumulan mutaciones en nuestras células durante toda la vida, y por lo tanto podrían afectar nuestra tasa de envejecimiento y nuestra vida útil.
“Es un predictor muy confiable de su vida útil, dentro de los humanos y dentro de otros animales”, dice Trey Ideker de la Universidad de California, San Diego. Su equipo espera encontrar drogas que aumenten la vida útil al mejorar los niveles de reparación de ADN.
Otros investigadores dicen que la evidencia de que este complejo proteico, un grupo de dos o más proteínas que interactúan físicamente para realizar una función biológica específica, afecta las tasas de mutación es convincente, pero que se necesita más trabajo para confirmar el vínculo con el envejecimiento y la longevidad.
En cuanto a por qué envejecemos, una explicación es que es el resultado de la acumulación de mutaciones en el ADN de las células. A medida que se acumulan, cada vez más maquinaria celular se vuelve defectuosa, lo que lleva a problemas en cascada.
Las células tienen el equivalente de equipos de reparación que salen y reparan el ADN roto, pero no siempre hay suficiente de ellas, es decir, el nivel de reparación de ADN varía, que probablemente se deba principalmente a la genética.
Ahora, el equipo de Ideker ha reunido varias líneas de evidencia que sugieren que un complejo de proteínas llamado Dream es un regulador maestro que determina este nivel de reparación, un tipo de jefe para los equipos de reparación. Cada complejo, que puede existir en numerosas copias idénticas en cada celda, se forma la unión de varias proteínas diferentes, con el sueño de acrónimo que se refiere a los nombres de los componentes.
Inicialmente, se pensó que Dream controlaba la división celular, pero resulta que también apaga cientos de genes involucrados en la reparación del ADN, incluido el gen BRCA2 que aumenta el riesgo de cáncer de seno cuando está mutado.
El equipo de Ideker primero desarrolló una medida de actividad de los sueños al observar más de 300 genes que controla, con una actividad genética más baja que significa una mayor actividad de los sueños. “Lo que este estudio está tratando de mostrar más allá de una sombra de duda es ese sueño alto [activity] es malo para el envejecimiento y la longevidad, y el sueño bajo es bueno para la longevidad ”, dice.
Utilizando datos de estudios de otros grupos de más de 100,000 células de ratón de varios tejidos, los investigadores mostraron que las células con mayor actividad de los sueños tienen más mutaciones. Luego, analizaron datos de 92 especies de mamíferos, encontrando un fuerte vínculo entre la baja actividad de los sueños y la vida útil máxima más larga.
En otra parte de su experimento, los investigadores analizaron los datos de los estudios de las células de 90 personas, incluidas 80 con la enfermedad de Alzheimer, encontrando un vínculo entre la actividad de los sueños y el riesgo de la afección.
También diseñaron genéticamente a los ratones para carecer de sueño. Esto fue muy difícil: no solo cada proteína componente tiene su propio papel, el sueño en su conjunto tiene una función importante en la división celular en el desarrollo temprano, lo que significa que los ratones que carecen de ella no sobreviven.
Para evitar esto, el equipo noqueó el sueño cuando los ratones tenían 8 semanas de edad, utilizando un sistema genético desencadenado por un medicamento. Los ratones knockout tenían menos mutaciones que los ratones no modificados después de morir de la vejez, por ejemplo, tenían un 20 por ciento menos deleciones e inserciones en sus células cerebrales. Los ratones knockout ya no vivían, pero Ideker dice que esto tiene que ver con la forma en que fueron modificados. “No muestra ningún alargamiento significativo de la longevidad, pero el diseño experimental fue simplemente incorrecto ver eso”, dice. “Ahora necesitamos hacer el experimento correctamente, donde podemos asociarlo con la extensión de la vida útil”.
A pesar de esto, Ideker cree que la evidencia combinada apunta a una imagen clara. “Lo que nuestros resultados muestran es que el sueño es un jugador clave en el envejecimiento, y ciertamente en la acumulación de mutación de por vida”, dice.
“Estos son hallazgos nuevos e importantes”, dice João Pedro de Magalhães en la Universidad de Birmingham en el Reino Unido. “Sus datos del ratón muestran la causalidad entre el sueño y los niveles de mutación”. Pero los investigadores no han demostrado un vínculo causal con el envejecimiento, dice. “Para hacerlo, tendrían que demostrar que los ratones con niveles más bajos de mutaciones viven más, lo que nadie ha hecho hasta ahora”.
Es por eso que la idea de que la acumulación de mutaciones es un factor clave en el envejecimiento queda por establecer. Los proponentes de la idea, como Ideker, señalan que condiciones como Progeria, donde las personas envejecen prematuramente, implican una falta de reparación de ADN. Otros, incluido De Magalhães, señalan la falta de evidencia de que la acumulación de mutaciones es un factor en el envejecimiento normal, además de aumentar el riesgo de cáncer.
Incluso si el complejo de sueños juega un papel causal en el envejecimiento, sus múltiples funciones harán que sea difícil desarrollar tratamientos. “Puede ser que la pérdida de función completa de los sueños, como lo hicimos, es demasiado extremo”, dice el miembro del equipo Zane Koch, también en UCSD. “La inhibición parcial del sueño puede ser la zona de oro de los oro donde se puede ver la extensión de la vida útil”.
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