28.09.2021 - Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

¿Se puede detener el envejecimiento celular?

Pequeños interruptores en los sistemas celulares pueden influir positivamente en el envejecimiento

¿Qué cambios experimenta nuestro organismo cuando envejecemos? Los biotecnólogos Johannes Grillari y Markus Schosserer estudian el envejecimiento saludable a nivel celular. Ahora han conseguido prolongar la vida de moscas, gusanos y células de levadura, aumentando al mismo tiempo su estado físico. Los investigadores lo han conseguido modificando los ribosomas.

Hace sólo 100 años, la gente vivía una media de 50 años. Hoy en día, cada vez más personas celebran su centenario. El aumento de la esperanza de vida puede considerarse un gran éxito de la humanidad, pero también implica desafíos. Con el paso de los años, los procesos propios del organismo y los factores ambientales provocan cada vez más cambios a nivel celular, que a su vez se convierten en un caldo de cultivo para las enfermedades asociadas al envejecimiento, como las enfermedades cardiovasculares, la osteoporosis y el cáncer.

Las causas del envejecimiento celular

El envejecimiento celular se acelera sobre todo por el estrés fisiológico y oxidativo, es decir, el estrés causado, por ejemplo, por la radiación UV o los radicales libres. Este es precisamente el ámbito de investigación de Johannes Grillari y Markus Schosserer, del Instituto de Biotecnología Molecular de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena. Durante tres años, ambos científicos han explorado el papel de los ribosomas especializados en el envejecimiento celular en el marco de un proyecto financiado por el Fondo Científico Austriaco FWF. En el proyecto también participaron equipos de investigación de Alemania y Suiza. "Sospechábamos que un proceso complejo como el envejecimiento influye en la estructura y composición de los ribosomas. Y, a la inversa, que los ribosomas estructurados de forma diferente ejercen efectos tanto positivos como negativos en las células durante el envejecimiento", explica Johannes Grillari sobre el origen de su investigación. Los resultados obtenidos han confirmado su hipótesis. De hecho, los investigadores han conseguido prolongar la vida y la salud de organismos modelo (levadura, nematodo y mosca de la fruta) manipulando los ribosomas de forma específica.

Ribosomas especializados

Las células de un organismo contienen máquinas moleculares que descodifican la información genética y pueden producir proteínas a partir de esos planos. El proceso puede imaginarse como algo similar a lo que hace una impresora 3D. "En los últimos años ha quedado claro que no se trata de un proceso inmutable, sino que los ribosomas producen proteínas específicas en función de las condiciones del entorno. Esto es algo de lo que no sabíamos nada durante mucho tiempo", explica Markus Schosserer, que tiene especial interés en explorar este ámbito que no se ha investigado intensamente. Por tanto, si sólo cambia un bloque de construcción en un ribosoma, que consta de miles de bloques de construcción, el ribosoma se ha especializado. Estos ribosomas especializados ayudan a la célula a reaccionar rápidamente ante las influencias externas.

Modelos de investigación

En un solo bloque de construcción ribosómico pueden producirse más de 200 modificaciones diferentes. Grillari y Schosserer estudiaron tres de ellas. "Aunque ya tenemos la capacidad técnica para estudiar todas las modificaciones, tuvimos que limitarnos a tres por cuestiones de coste". Resultó que los diminutos interruptores de los complejos moleculares pueden influir positivamente en el envejecimiento de la levadura, los gusanos nematodos y las moscas de la fruta porque impulsan la síntesis de proteínas especiales que los organismos necesitan en situaciones de estrés. "Si se elimina o disminuye una proteína llamada NSUN-5 en moscas, gusanos y levaduras, su vida media aumenta hasta un 20 por ciento", señala Schosserer. Los investigadores observaron no sólo un aumento de la vida útil, sino también una mejora de la aptitud física. En los gusanos y las moscas esto se tradujo, por ejemplo, en una mayor movilidad, y en la levadura en una mayor resistencia al estrés oxidativo. Una proteína similar, llamada NSUN1, también influye en los procesos de envejecimiento de los nematodos. "Hay que señalar que sólo pudimos detectar este efecto positivo en los organismos más viejos", dice Schosserer. "Tras modificar NSUN1 en un organismo joven observamos una reducción de la fertilidad como consecuencia".

Importancia para los humanos

¿Qué importancia tienen los resultados obtenidos en levaduras, moscas y nematodos para el organismo humano? Schosserer afirma: "En un proyecto de seguimiento en curso financiado por la FWF, un modelo de ratón parece confirmar estos experimentos. Yo diría que los resultados son concluyentes". En la práctica, esto podría traducirse en nuevas intervenciones para los pacientes en algún momento futuro. "O podría proporcionarnos nuevos marcadores para saber quién envejece más rápido o más lento, y quién es susceptible de padecer ciertas enfermedades", así espera Grillari los resultados futuros.

Grillari, para quien la investigación sobre el envejecimiento se ha convertido en "una gran pasión", señala que la investigación básica en el campo de los procesos de envejecimiento es esencial. "La investigación sobre el envejecimiento es uno de los grandes temas del futuro. No sólo debemos preocuparnos por los cambios climáticos, sino también por los demográficos". Según Grillari, el objetivo final es que las personas puedan vivir el mayor tiempo posible con buena salud, por lo que siempre hay que tener en cuenta las consideraciones éticas. Prolongar la vida no significa automáticamente prolongar la buena salud. En cualquier caso, este proyecto de investigación contribuye a una mejor comprensión de los ribosomas especializados y de los procesos de envejecimiento biológico, y puede apuntar a nuevas estrategias para mejorar la salud y la calidad de vida en la vejez en el futuro.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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