La manipulación de las redes mitocondriales dentro de las células —ya sea mediante la restricción alimentaria o mediante una manipulación genética que la imite— podría prolongar la vida y favorecer la salud, según una nueva investigación de la Escuela de Salud Pública T. H. Chan de Harvard.
El estudio, publicado en línea el 26 de octubre en Cell Metabolism, arroja luz sobre la biología básica de la disminución progresiva de la capacidad de las células para procesar energía, que conduce al envejecimiento y a las enfermedades relacionadas con la edad, y sobre cómo intervenciones como los períodos de ayuno podrían favorecer un envejecimiento saludable.
Las mitocondrias —las estructuras celulares que producen energía— existen en redes cuya forma cambia dinámicamente según la demanda energética. Su capacidad para hacerlo disminuye con la edad, pero antes no estaba claro el impacto de este fenómeno en el metabolismo y la función celular. En este estudio, los investigadores demostraron que existe un vínculo causal entre los cambios dinámicos en la forma de las redes mitocondriales y la longevidad.
Los científicos utilizaron C. elegans (gusanos nematodos), que viven apenas dos semanas y, por tanto, permiten estudiar el envejecimiento en tiempo real en el laboratorio. Las redes mitocondriales dentro de las células suelen alternar entre estados fusionados y fragmentados. Los investigadores descubrieron que restringir la alimentación de los gusanos, o imitar la restricción alimentaria mediante la manipulación genética de una proteína que detecta energía, llamada proteína quinasa activada por AMP (AMPK), mantenía las redes mitocondriales en un estado fusionado o «juvenil». Además, descubrieron que estas redes juveniles prolongaban la vida al comunicarse con orgánulos llamados peroxisomas para modular el metabolismo de las grasas.
«Ya se había demostrado que las condiciones de baja disponibilidad energética, como la restricción alimentaria y el ayuno intermitente, favorecen un envejecimiento saludable. Comprender por qué ocurre esto es un paso crucial para poder aprovechar terapéuticamente sus beneficios», afirmó Heather Weir, autora principal del estudio, quien realizó la investigación mientras trabajaba en la Escuela Chan de Harvard y ahora es investigadora asociada en Astex Pharmaceuticals. «Nuestros hallazgos abren nuevas vías para buscar estrategias terapéuticas que reduzcan la probabilidad de desarrollar enfermedades relacionadas con la edad a medida que envejecemos».
«Aunque investigaciones anteriores han demostrado cómo el ayuno intermitente puede ralentizar el envejecimiento, apenas empezamos a comprender la biología subyacente», afirmó William Mair, profesor asociado de genética y enfermedades complejas en la Escuela Chan de Harvard y autor sénior del estudio. «Nuestro trabajo muestra lo crucial que es la plasticidad de las redes mitocondriales para obtener los beneficios del ayuno. Si fijamos las mitocondrias en un solo estado, bloqueamos por completo los efectos del ayuno o de la restricción alimentaria sobre la longevidad».
Los próximos pasos de los investigadores incluyen evaluar el papel de las redes mitocondriales en el efecto del ayuno en los mamíferos y determinar si los defectos en la flexibilidad mitocondrial podrían explicar la asociación entre la obesidad y un mayor riesgo de enfermedades relacionadas con la edad.
Entre los demás autores de Harvard Chan estaban Pallas Yao, Caroline Escoubas, Renata Goncalves, Kristopher Burkewitz y Raymond Laboy.
La investigación recibió financiación de la Fundación Lawrence Ellison, la Fundación Glenn para la Investigación Médica, los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Estadounidense de Diabetes/Asociación Canadiense de Diabetes.
