Autofaxia: podemos manternos mozos e sans máis tempo ‘limpando’ as nosas células?

O proceso incorporado de manter a saúde das nosas células mediante a reciclaxe de material morto ou tóxico xoga un papel clave na nosa saúde en xeral. Coñecida como autofaxia, os investigadores agora están interesados en saber se impulsar o proceso natural pode conter as enfermidades debilitantes da vellez.

Ao intervir nos procesos que fan que os nosos corpos e cerebros funcionen mal a medida que envellecemos, podemos atrasar a aparición de trastornos relacionados coa idade, ou mesmo evitar que se desenvolvan por completo?

Publicidade

A mítica fonte da mocidade foi unha lenda popular durante miles de anos. A cuestión de se podemos beber das súas augas estivo interesando aos investigadores modernos que traballan no campo do envellecemento biolóxico (coñecido como senescencia) desde 1889, cando o médico francés Charles-Édouard Brown-Séquard se inxectou extractos de testículos animais. Despois disto, afirmou que a súa condición mental e física mellorou.

Case 150 anos despois, os trastornos relacionados coa idade, como o alzhéimer e as enfermidades cardíacas, alcanzaron niveis epidémicos no norte, e a procura do rexuvenecemento non perdeu nada do seu atractivo.

Esperanza de vida

Como era de esperar, o aumento da esperanza de vida é en gran medida culpable deste aumento da enfermidade. As persoas nadas en Europa hoxe en día poden esperar vivir até os 81,3 anos, uns 35 máis que as que entraron no mundo a finais do século XIX. Con todo, os médicos están de acordo en que a calidade de vida na vellez non seguiu o ritmo da lonxevidade. Moitos de nós pasamos os nosos anos de idade avanzada, ás veces décadas, vivindo con condicións mentais ou físicas causadas case na súa totalidade polo proceso de envellecemento.

Nektarios Tavernarakis: “O noso obxectivo debe pasar de permanecer con vida durante máis tempo a lograr unha mellor calidade de vida na vellez”

A miúdo non hai tratamentos para as condicións da vellez, e os síntomas poden ser “altamente debilitantes, ás veces devastadores”, segundo o profesor Nektarios Tavernarakis, un biocientífico da Universidade de Creta en Grecia que estuda o envellecemento, a morte celular e a neurodexeneración.

“O noso obxectivo debe pasar de permanecer con vida durante máis tempo a lograr unha mellor calidade de vida na vellez”, dixo Tavernarakis, que tamén é coordinador principal do proxecto MANNA financiado pola UE.

Desintoxicación celular

Tavernarakis e os seus colegas teñen a intención de comprender e, en última instancia, corrixir, as causas celulares do declive biolóxico. Os beneficios de estender os anos saudables dunha persoa serán sentidos pola sociedade en xeral. A mala saúde na vellez supón unha enorme e crecente carga para os nosos sistemas sociais e sanitarios. Só a enfermidade de alzhéimer afecta a máis de 4,9 millóns de persoas en Europa, e as enfermidades e trastornos do sistema nervioso e o cerebro supoñen un custo anual de ao redor de 800.000 millóns de euros a Europa, segundo as cifras de 2010.

A pregunta é: como poden os científicos resolver o problema do declive fisiolóxico cando hai tal mestura de trastornos aparentemente non relacionados que compiten pola súa atención? Desde cancros até enfermidades que afectan os órganos internos, o sistema circulatorio e o sistema nervioso, hai moitas afeccións asociadas co envellecemento.

Limpeza esencial

Moitos están a depositar as súas esperanzas nun proceso biolóxico coñecido como autofaxia (que significa “autocomer” en grego). Todas as células utilizan a autofaxia para desfacerse de material tóxico (na súa maioría compoñentes innecesarios ou danados). A medida que envellecemos, esta tarefa doméstica esencial realízase de maneira menos eficiente, o que conduce á acumulación de erros e problemas técnicos que desencadean a inflamación causante de enfermidades e, en última instancia, a morte das células necróticas (coñecida como necrose).

Cada vez hai máis probas de que a autofaxia defectuosa é un denominador común en moitos dos trastornos relacionados coa vellez. A necrose contribúe á incidencia de tumores, enfermidades hepáticas, accidentes cerebrovasculares, enfermidades cardíacas e trastornos neurodexenerativos asociados á idade, como o alzhéimer e o párkinson.

Os estudos nesta área están na súa infancia, pero un crecente corpo de investigación suxire que impulsar a autofaxia pode estender a supervivencia celular e mellorar as nosas perspectivas de boa saúde.

Linda Partridge: “Se puidésemos centrarnos neses procesos subxacentes do envellecemento, poderiamos manter ás persoas máis sas durante máis tempo”

Mirando cara ao futuro, a profesora Linda Partridge, directora fundadora do Instituto Max Planck de Bioloxía do Envellecemento en Alemaña, dixo: “Vemos a perspectiva de desenvolver unha soa pílula que se dirixa ás vías biolóxicas que tamén implican a autofaxia. A idea sería ter unha polipíldora que impida os mecanismos subxacentes involucrados en máis dunha condición relacionada co envellecemento”.

“Se puidésemos centrarnos neses procesos subxacentes do envellecemento, poderiamos retardar a dexeneración relacionada coa idade e manter ás persoas máis sas durante máis tempo. Isto levaríanos a un lugar diferente ao de onde estamos agora, onde as enfermidades abórdanse unha por unha, a medida que xorden”.

Partridge é a investigadora principal de GeroProtect, un proxecto financiado pola UE que se propón atopar un candidato a un medicamento adecuado para dita polipíldora “xeroprotectora”. “Non buscamos aumentar a esperanza de vida, senón resolver o problema do período cada vez maior de mala saúde ao final da vida”, dixo.

O proxecto MANNA de Tavernarakis céntrase en desentrañar o vínculo entre a autofaxia e a dexeneración do sistema nervioso relacionada coa idade. Gran parte do traballo do grupo leva a cabo no verme Caenorhabditis elegans, que, talvez sorprendentemente, ten un sistema nervioso notablemente similar ao dos humanos.

Tavernarakis: “A través do noso traballo, podemos confirmar que a mitofaxia está regulada á baixa nos pacientes de alzhéimer”

Durante o primeiros catro anos deste proxecto, o equipo descubriu algúns dos xenes clave e os actores moleculares implicados na necrose de células nerviosas. O seu traballo confirma que a supervivencia e o mantemento a longo prazo das neuronas dependen dun subtipo de autofaxia chamado mitofaxia.

Acumulación tóxica

No seu mellor momento, un organismo utiliza a mitofaxia para eliminar as mitocondrias vellas ou tóxicas (estes son os orgánulos utilizados por unha célula para converter a glicosa —ou azucre simple— en enerxía útil). Pero a medida que se establece a idade e a mitofaxia retárdase, as mitocondrias defectuosas comezan a acumularse nas células nerviosas. Esta acumulación é tóxica e desencadea unha resposta inflamatoria que conduce ao dano celular e á morte. É esta perda progresiva de células nerviosas funcionais o que fai que xurda unha enfermidade neurodexenerativa.

“A través do noso traballo tanto en C. elegans como no tecido cerebral humano, podemos confirmar que a mitofaxia está regulada á baixa nos pacientes con alzhéimer”, dixo Tavernarakis. Engadiu que os esforzos para descifrar os mecanismos precisos involucrados no fracaso mitofáxico aínda se están desenvolvendo, pero confía en que eventualmente se disporá de terapias xenéticas complexas para substituír as secuencias xenéticas que promoven a necrose por outras que apoien unha autofaxia saudable até ben entrada a vellez. Con todo, aínda faltan moitos anos ata que cheguen estas terapias.

Comer menos, vivir máis tempo

Unha forma coñecida de inducir a autofaxia é a través da restrición calórica. En experimentos que abarcan vermes, moscas, ratos, chimpancés e humanos, os investigadores descubriron que consumir menos alimentos, ou restrinxir as horas de alimentación dun organismo nun día determinado, activa a autofaxia.

Nas especies non humanas, tamén se descubriu que a restrición dietética prolonga a vida útil e reduce ou atrasa o inicio de condicións relacionadas coa idade. Dependendo da especie, os resultados máis prometedores mostran extensións de vida útil de entre o 50% e o 300%. Hai probas tentadoras de que a restrición dietética tamén ten impactos positivos no envellecemento dos primates, aínda que os efectos nos seres humanos seguen sendo controvertidos.

Por que podería axudar pasar fame? Sinxelamente, cando se restrinxe a dieta dun organismo, as súas células ven privadas de glicosa e comezan a consumir o seu propio material redundante para xerar enerxía. Noutras palabras, para manterse, as células ven obrigadas a un estado desintoxicante de autofaxia.

Prevención de enfermidades

O problema coas restricións dietéticas é que, en xeral, ás persoas non lles gustan, e calquera intento de reducir a inxesta de alimentos tende a ser a curto prazo nos seres humanos. Por tanto, cando se trata de mellorar a autofaxia, as intervencións farmacéuticas son unha perspectiva moito máis realista, aínda que Partridge fai fincapé en que a autofaxia sobreactivada tamén pode ser problemática, xa que isto pode levar a que as células destrúan o seu contido a taxas desfavorablemente altas.

Xa se identificaron varios candidatos a medicamentos prometedores. Os máis notables son a pirolitina A (producida por certas bacterias intestinais que se atopan en granadas, fresas, frambuesas e noces) e a rapamicina (un antifúnxico natural producido polas bacterias do chan).

Sábese que estes dous compostos están implicados na regulación ascendente da autofaxia. En ratos, vermes e moscas da froita, tamén se descubriu que prolongan a vida útil. En breve, as propiedades xeroprotectoras destes compostos poranse a proba en ensaios clínicos en humanos.

Partridge, que estivo estudando os mecanismos subxacentes que fan que a rapamicina sexa efectiva para impulsar a autofaxia en modelos animais, ten a esperanza de que os resultados dos ensaios en humanos acheguen ao seu equipo ao desenvolvemento do seu polipíldora innovadora.

“Finalmente podemos terminar cun medicamento que se toma moi similar ás persoas de hoxe en día que toman estatinas (para o colesterol) ou pílulas para baixar a presión arterial”, dixo. “Medicamentos que se toman durante un período de tempo moi longo para previr a mala saúde moito antes de que se produciu a enfermidade”.

A investigación descrita neste artigo financiouse con fondos da UE. Artigo publicado orixinalmente en Horizon, a revista de Investigación e Innovación da Unión Europea