Cómo el frío prolonga la fertilidad y la esperanza de vida
Para retrasar el proceso de envejecimiento de todo el organismo a baja temperatura, las células madre germinales se comunican con el resto del cuerpo mediante la hormona prostaglandina, como descubrieron David Vilchez y su equipo. Una reducción moderada de la temperatura corporal puede inducir un aumento notable de la vida útil. Este fenómeno se describió por primera vez en invertebrados como los gusanos, y luego se observó en peces y ratones. Aunque los efectos de longevidad de la temperatura fría se reportaron originalmente hace más de un siglo, poco se sabe sobre este proceso. Las neuronas detectan y procesan el frío para retrasar el envejecimiento del sistema reproductivo y por lo tanto extender la fertilidad", informa David Vilchez del Cluster de Excelencia CECAD. Sus nuevos hallazgos de investigación fueron publicados en Nature Metabolism.
El objetivo más importante del organismo es proliferar y mantener a la siguiente generación. Para asegurar esto, la línea germinal está especialmente protegida. Los seres vivos distribuyen la mayor parte de sus recursos energéticos para proteger la línea germinal, mientras que menos energía va a la protección de los músculos, neuronas, intestino y otros tejidos somáticos. Por lo tanto, cuando se elimina la línea germinal, los organismos tienden a vivir mucho más tiempo, como se muestra en los gusanos y las moscas de la fruta. En estas líneas, las distintas vías que prolongan la vida eventualmente afectan la fertilidad.
En su estudio, los investigadores pudieron demostrar por primera vez que bajo ciertas condiciones, como la temperatura fría, ambas metas -la longevidad y la fertilidad- pueden alcanzarse sin sacrificar una de ellas. Las neuronas específicas detectan la baja temperatura y se comunican con las células madre germinales que rejuvenecen el sistema reproductivo, explica David Vilchez: "Dicen: don´t edad, todo está bien, puedes seguir generando nuevas células madre de gérmenes." Luego, las células madre germinales liberan la hormona prostaglandina E2 para mantener la calidad de las proteínas en los tejidos somáticos. Además, la prostaglandina E2 aumenta los niveles de una proteína llamada cbs-1 en el intestino. Esta proteína produce el gas sulfuro de hidrógeno, una sustancia que se sabe que previene la neurodegeneración y prolonga la longevidad en numerosos organismos, incluidos los mamíferos. "Los altos niveles de esta sustancia podrían matarlo, pero ciertos niveles fisiológicos hacen que los gusanos y otros organismos vivan más tiempo", afirmaron Hyun Ju Lee y Alireza Noormohammadi, investigadores involucrados en este estudio. Algunos mecanismos que prolongan la vida útil conducen a gusanos de aspecto miserable, que ponen menos huevos y se mueven con dificultad. "Que wasn´t el caso aquí. Nuestros gusanos vivieron mucho tiempo y prosperaron", añade David Vilchez. De manera importante, los investigadores encontraron que el aumento del sulfuro de hidrógeno en el intestino solo era suficiente para extender la vida útil incluso a altas temperaturas.
Los nuevos hallazgos ponen el envejecimiento en perspectiva, como dice Vilchez: "El envejecimiento no es sólo un proceso aleatorio, donde se acumulan daños al ADN, proteínas tóxicas u otras amenazas, sino un proceso regulado". Mientras que las teorías actuales sobre el envejecimiento y la evidencia extensa apoyan que el sistema reproductivo promueve activamente el envejecimiento de otros tejidos, los hallazgos indican que éste no siempre es el caso. Los investigadores observaron que se requiere un mayor mantenimiento de la línea germinal para una larga vida a baja temperatura. "Nuestros hallazgos proporcionan una prueba de los sistemas de regulación que promueven tanto la línea germinal como la aptitud somática, sin necesidad de sacrificar ni la fertilidad ni la esperanza de vida", resume David Vilchez.
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