A poboación está a avellentar a un ritmo acelerado, polo que resulta fundamental comprender que pasa no organismo, a escala molecular, co paso do tempo. Sábese que en moitos procesos intervén o complexo de proteínas mTOR, un axente clave en múltiples funcións do organismo e, en especial, no metabolismo.
Un novo traballo, liderado por investigadores do Centro Nacional de Investigacións Oncolóxicas (CNIO), observou en modelos animais que, cando a actividade deste complexo de proteínas aumenta, pero só de forma moderada, o avellentamento adiántase, e a duración da vida dos animais pode acurtarse ata nun 20%.
Dado o papel central de mTOR no metabolismo, esta investigación dá pistas para entender por que enfermidades relacionadas co avellentamento aparecen ou empeoran en persoas con alto índice de masa corporal, un indicador relacionado coa obesidade e a inflamación.
Tamén achega información sobre por que a restrición calórica —un tipo de dieta asociada a unha maior lonxevidade en animais— pode favorecer o avellentamento saudable, xa que certos xenes que se activan ao restrinxir a inxestión de nutrientes interaccionan con mTOR. O estudo publícase en Nature Aging.
Envellecemento prematuro en animais
A actividade do complexo de proteínas mTOR regúlase en función da cantidade de nutrientes dispoñibles na célula. Os autores idearon un sistema para enganar a mTOR, e poder así regular a súa actividade a vontade en modelos animais.
O interior das células é un continuo ir e vir de sinais químicos, que se transmiten grazas ás proteínas, e mTOR é un axente clave na comunicación celular implicada no aproveitamento da enerxía, o metabolismo da célula. Tamén se sabe que inflúe na lonxevidade, aínda que non se entende ben como.
Para manipular a vontade a actividade de mTOR, o equipo centrouse non no propio mTOR, senón na proteína que debe enviarlle o sinal indicador da cantidade de nutrientes dispoñibles na célula. Os investigadores modificaron xeneticamente esta proteína para lograr que ‘mentise’, e enviase a mTOR o sinal de que hai na célula máis nutrientes dos que hai en realidade.
Así, a vía de sinais químicos de mTOR actívase como se os animais estivesen a comer máis, aínda que en realidade a súa alimentación non varíe. Cando os animais con esta proteína, que engana a mTOR, alcanzan a madurez, o funcionamento das células empeza a fallar e detéctanse síntomas característicos do avellentamento: a pel vólvese máis fina e aparecen danos no páncreas, o fígado, os riles e outros órganos.
Unha vida un 20% máis curta
As células do sistema inmunitario acoden a reparalos, pero vense excedidas pola cantidade de dano, acumúlanse e, en lugar de reparar, desencadean unha inflamación que incrementa aínda máis os problemas neses órganos.
O resultado dese círculo vicioso é que o tempo de vida destes animais en que mTOR traballa máis do normal acúrtase nun 20%, o que na escala humana equivalería a uns 16 anos.
No estudo buscouse cortar ese círculo bloqueando a resposta inmunitaria que causa a inflamación. O dano dos órganos melloraba entón o suficiente como para gañar o que en humanos serían uns anos de vida.
Por iso, os autores afirman que actuar sobre a inflamación crónica é “unha potencial medida terapéutica que controle a deterioración da saúde”, afirma Ana Ortega-Molina, primeira autora e actualmente investigadora no Centro de Bioloxía Molecular Severo Ochoa.
Resultados extrapolables a humanos
O que ocorre ao actuar sobre a información que recibe mTOR, simulando un exceso de nutrientes, lembra a un cambio propio do avellentamento natural. O grupo de investigación comparou o seu modelo con colonias de ratos que envellecen naturalmente, tanto propias como do Instituto Nacional do Avellentamento (NIA) en Bethesda (Estados Unidos), institución que participa no traballo.
Por exemplo, a actividade dos lisosomas, que son os orgánulos cos que a célula elimina e recicla os seus desfeitos, redúcese tanto nos animais naturalmente anosos como nos modificados xeneticamente.
“Cando hai un exceso de nutrientes resulta lóxico que a célula apague a actividade recicladora dos lisosomas, porque esta reciclaxe ponse en marcha especialmente cando non hai nutrientes”, aclara o autor principal Alejo Efeyan, xefe do Grupo de Metabolismo e Sinalización Celular do CNIO.
Este descenso na actividade dos lisosomas tamén ocorre no avellentamento humano, como verificou o grupo de Consuelo Borrás e Daniel Monleón, da Universitat de València, ao contrastar mostras de sangue de persoas mozas e de persoas septuaxenarias.
Referencia: A mild increase in nutrient signaling to mTORC1 in mice leads to parenchymal damage, myeloid inflammation and shortened lifespan (Publicado en Nature Aging)
