Descifrando el envejecimiento en animales
Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve ha identificado una vía molecular conservada que controla la salud y la esperanza de vida de los gusanos nematodos (Caenorhabditis elegans) — un organismo modelo estudiado con frecuencia en la investigación biológica.
«Hemos descubierto que, al aumentar o reducir artificialmente los niveles de una familia de proteínas llamadas factores de transcripción tipo Kruppel (KLF), podemos hacer que C. elegans viva durante más o menos tiempo», declaró a Sci Newsel Dr. Nelson Hsieh, primer autor del estudio. «Como esta misma familia de proteínas también existe en los mamíferos, lo realmente emocionante es que nuestros datos sugieren que los KLF también tienen efectos similares en el envejecimiento de los mamíferos».Los modelos animales son esenciales para la investigación biológica. Para estudiar una enfermedad o un proceso humano, no se puede realizar la mayoría de los trabajos preliminares en personas por razones éticas. Por ello, es necesario desarrollar un modelo. Algunos modelos pueden mantenerse in vitro (fuera de un organismo vivo), pero, en última instancia, es necesario poder reproducir la enfermedad en un contexto que permita estudiarla — por ejemplo, en un organismo vivo. Los modelos animales, como los gusanos nematodos y los ratones, permiten aproximarse mucho más a la respuesta humana ante las enfermedades y otros procesos.
Los ratones comparten el 99 por ciento de su ADN con los seres humanos y tienen una esperanza de vida corta en comparación con la de las personas y otros mamíferos. Por ello, los estudios con ratones que utilizan genes «inactivados» permiten a los investigadores observar los efectos de eliminar genes individuales. C. elegans también es útil, especialmente para la investigación sobre el envejecimiento, por varias razones. Para empezar, estos gusanos tienen un ciclo de vida corto, de tres días, lo que permite a los investigadores observar rápidamente muchas generaciones. Son organismos muy simples, por lo que resulta mucho más fácil observar los efectos de proteínas individuales. El genoma de C. elegans se secuenció
a finales de 1998, así que los científicos han tenido amplias oportunidades para experimentar con este genoma relativamente pequeño, pero muy conocido.Lecciones aplicadas a los seres humanos
La investigación también demostró que
C. elegans con niveles elevados de proteínas KLF vivían más tiempo y con mejor salud que los gusanos normales. De manera similar, se observó que los ratones con niveles elevados de proteínas KLF presentaban un retraso en la disfunción de los vasos sanguíneos asociada a la edad. El equipo determinó que la función de las proteínas KLF es controlar la autofagia, un mecanismo de control de calidad que permite a las células eliminar desechos, como subproductos moleculares y proteínas mal plegadas, que se acumulan con el tiempo hasta alcanzar una masa crítica en la vejez. La pérdida de este proceso de limpieza y reciclaje es un signo clásico del envejecimiento.A medida que envejecen, las células pierden capacidad para llevar a cabo estas funciones de reciclaje. Cuando se acumula un nivel insostenible de desechos tóxicos, la supervivencia celular se ve amenazada. Por eso, el equipo observó que los gusanos sin proteínas KLF morían pronto: sus células ya no podían mantener la autofagia. A partir de ahora, los investigadores planean estudiar cómo afecta la autofagia a la función de los vasos sanguíneos y desarrollar estrategias para actuar sobre las proteínas KLF en los seres humanos.
«La observación de que los niveles de KLF disminuyen con la edad y de que mantenerlos puede prevenir la pérdida de la función de los vasos sanguíneos asociada a la edad resulta intrigante, dado que la disfunción vascular contribuye de manera significativa a diversas afecciones relacionadas con la edad, como la hipertensión, las enfermedades cardíacas y la demencia», declaró a
Sci News.«A medida que envejece nuestra población, necesitamos entender qué les ocurre al corazón y las arterias, pues dependemos de que funcionen a la perfección cada vez durante más tiempo a lo largo de nuestras vidas», añadió el Dr. Hsieh a
Sci News. «Nuestros hallazgos esclarecen lo que puede ocurrir durante el envejecimiento y sientan las bases para diseñar intervenciones que ralenticen estos procesos»..
