Un conocido compuesto antienvejecimiento con un nuevo objetivo
Investigadores descubren un vínculo inesperado entre el enrollamiento del ADN y el metabolismo en el intestino para mejorar el envejecimiento
Nuestro material genético se almacena en nuestras células de una forma específica para que la molécula de ADN de un metro de longitud quepa en el diminuto núcleo celular de cada célula del cuerpo. Un equipo internacional de investigadores del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento, el Grupo de Excelencia en Investigación sobre el Envejecimiento (CECAD) de la Universidad de Colonia, el University College de Londres y la Universidad de Michigan han logrado demostrar que la rapamicina, un conocido candidato a antienvejecimiento, se dirige específicamente a las células intestinales para alterar el modo de almacenamiento del ADN dentro de estas células y, por tanto, promueve la salud intestinal y la longevidad. Este efecto se ha observado en moscas y ratones. Los investigadores creen que este hallazgo, que se publica en la revista científica eLife, abrirá nuevas posibilidades de intervenciones terapéuticas dirigidas contra el envejecimiento.
El compuesto antienvejecimiento rapamicina influye en el enrollamiento del ADN.
© Hanna Salmonowicz, Monney Medical Media, 2021
Nuestro material genético se encuentra en forma de ADN en el núcleo de cada célula de nuestro cuerpo. En los seres humanos, esta molécula de ADN mide dos metros de largo y, sin embargo, cabe en el núcleo de la célula, cuyo tamaño es de sólo unos pocos micrómetros. Esto es posible porque el ADN se almacena con precisión. Para ello, se enrolla varias veces alrededor de unas proteínas llamadas histonas. La intensidad con la que el ADN se enrolla alrededor de las histonas también determina qué genes pueden leerse en nuestro genoma. En muchas especies, la cantidad de histonas cambia con la edad. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro si los cambios en los niveles celulares de histonas podían utilizarse para mejorar el proceso de envejecimiento en los organismos vivos.
La rapamicina es un conocido compuesto antienvejecimiento con un nuevo objetivo
El fármaco rapamicina se ha convertido recientemente en una de las sustancias antienvejecimiento más prometedoras y muestra efectos positivos sobre la salud en la vejez. "La rapamicina desactiva la vía de señalización TOR, que regula un amplio espectro de actividades celulares básicas, como el estado energético, nutricional y de estrés. En resumen, utilizamos la rapamicina para afinar el regulador maestro del metabolismo celular", explica Yu-Xuan Lu, postdoc en el departamento de Linda Partridge y primera autora del estudio. "Mientras tanto, sabemos que los niveles de histonas tienen un impacto crítico en el proceso de envejecimiento. Sin embargo, no teníamos ni idea de si existe una relación entre la vía de señalización TOR y los niveles de histonas y, lo que es más importante, si los niveles de histonas podrían ser una diana antienvejecimiento susceptible de ser tratada."
Para estudiar el efecto de la rapamicina sobre las proteínas histónicas, los investigadores analizaron varios órganos de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster. "Buscamos en diferentes tejidos y órganos de la mosca cambios notables en los niveles de histonas antes y después del tratamiento con rapamicina, es decir, antes y después de desactivar la vía de señalización TOR", explica Yu-Xuan Lu. "Sorprendentemente, observamos un aumento de las proteínas histónicas tras el tratamiento con rapamicina. Este efecto se produjo exclusivamente en el intestino de las moscas, pero no en otros tejidos". En otros experimentos, Yu-Xuan Lu y sus colegas pudieron demostrar que el aumento de los niveles de ciertas proteínas histónicas en un tipo específico de células intestinales llamadas enterocitos reducía el crecimiento de tumores, mejoraba la salud intestinal y prolongaba la vida de los animales. Se hicieron observaciones similares en los enterocitos intestinales de los ratones tras el tratamiento con rapamicina.
"Nuestros resultados muestran por primera vez un vínculo entre la vía de señalización TOR y los niveles de histonas que determina la longevidad", afirma Yu-Xuan Lu. "El aumento de los niveles de proteínas histónicas modifica posteriormente la forma en que el ADN se almacena en el núcleo. El hecho de que también hayamos podido realizar observaciones similares en ratones demuestra que se trata de un mecanismo muy extendido". De cara a futuros experimentos, añade: "Dado el papel central de las histonas en el almacenamiento del ADN en la célula, este hallazgo no sólo amplía nuestros conocimientos sobre el proceso de envejecimiento, sino que también ofrece nuevas posibilidades de intervenciones terapéuticas dirigidas contra el envejecimiento."
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