«Comunicación Celular: Conversaciones sobre el Envejecimiento en Todo el Cuerpo»
Descubrieron que las mitocondrias de diversos tejidos se comunican entre sí para reparar las células dañadas.
(Por Viviane Callier). El envejecimiento puede parecer un proceso no regulado, a medida que avanza el tiempo nuestras células y cuerpos inevitablemente acumulan golpes y abolladuras que causan disfunciones, fallos y en última instancia la muerte. Sin embargo, en 1993 un descubrimiento trastocó esta interpretación de los hechos.
Los investigadores encontraron una mutación en un solo gen que duplica la esperanza de vida de un gusano; trabajos posteriores demostraron que varios genes relacionados, todos ellos implicados en la respuesta a la insulina, son reguladores clave del envejecimiento en una gran cantidad de animales, desde gusanos y moscas hasta humanos.
El descubrimiento sugería que el envejecimiento no es un proceso aleatorio (de hecho, lo regulan genes específicos) y abría la puerta a más investigaciones sobre cómo se produce el envejecimiento a nivel molecular. Recientemente, una serie de artículos documentaron una nueva vía bioquímica que regula el envejecimiento, que se basa en señales transmitidas entre las mitocondrias, los orgánulos conocidos por ser el centro energético de la célula.
Trabajando con gusanos, los investigadores descubrieron que el daño a las mitocondrias en las células cerebrales desencadenaba una respuesta de reparación que luego se amplificaba, desencadenando reacciones similares en las mitocondrias de todo el cuerpo del gusano. El efecto de esta actividad de reparación fue extender la esperanza de vida del organismo: los gusanos con daño mitocondrial reparado vivieron un 50% más.
Es más, las células de la línea germinal (las células que producen óvulos y espermatozoides) son fundamentales para este sistema de comunicación antienvejecimiento. Es un hallazgo que añade nuevas dimensiones a las preocupaciones sobre la fertilidad implícitas cuando la gente habla sobre el envejecimiento y su «reloj biológico». Algunos de los hallazgos se han publicado en Science Advances y otros en el servidor de preimpresión científica biorxiv.org este otoño.
La investigación se basa en trabajos recientes que sugieren que las mitocondrias son orgánulos sociales que pueden comunicarse entre sí incluso cuando se encuentran en tejidos diferentes. En esencia, las mitocondrias funcionan como walkie-talkies celulares, enviando mensajes por todo el cuerpo que influyen en la supervivencia y la duración de la vida de todo el organismo.
«Lo importante aquí es que además de los programas genéticos, también hay un factor muy importante para regular el envejecimiento, que es la comunicación entre los tejidos», explica David Vílchez, que estudia el envejecimiento en la Universidad de Colonia y no ha participado en el estudio.
El biólogo celular Andrew Dillin descubrió los primeros indicios de esta nueva vía que regula la duración de la vida hace aproximadamente una década. Estaba buscando genes que prolongaran la vida en los gusanos Caenorhabditis elegans cuando descubrió que dañar genéticamente las mitocondrias extendía la vida de los gusanos en un 50%. Esto fue inesperado. Dillin había asumido que las mitocondrias defectuosas acelerarían la muerte en lugar de prolongar la vida; después de todo, las mitocondrias son fundamentales para el funcionamiento celular. Sin embargo, por alguna razón, el deterioro del buen funcionamiento de las mitocondrias obligaba a los gusanos a vivir más tiempo.
Un «service» que mantiene las células en buen estado y limpia las obsoletas
Dillin esperaba que este proceso se desarrollara solo dentro de las neuronas con mitocondrias dañadas.
Sin embargo, observó que las células de otros tejidos del cuerpo del gusano también activaban respuestas de reparación, a pesar de que sus mitocondrias estaban intactas.
Esta actividad reparadora ayudó a los gusanos a vivir más tiempo.
Al igual que llevar un coche al mecánico con regularidad, la respuesta de proteína desplegada parecía mantener las células en buen estado de servicio y funcionar como limpieza antienvejecimiento.
Lo que seguía siendo un misterio era cómo se comunicaba esta respuesta de proteína desplegada al resto del organismo.
Después de algunas investigaciones, el equipo de Dillin descubrió que las mitocondrias de las neuronas estresadas utilizaban vesículas (recipientes en forma de burbujas que mueven materiales por la célula o entre células) para transportar una señal llamada Wnt más allá de las células nerviosas a otras células del cuerpo.
Los biólogos ya sabían que Wnt desempeña un papel en la configuración del patrón corporal durante el desarrollo embrionario temprano, durante el que también desencadena procesos de reparación como la respuesta de proteína desplegada.
Aun así, ¿cómo podría la señalización Wnt, cuando se activa en un adulto, evitar la activación del programa embrionario?
Dillin sospechaba que tenía que haber otra señal con la que Wnt interactuaba. Después de seguir trabajando, los investigadores descubrieron que un gen expresado en las mitocondrias de la línea germinal (y en ninguna otra mitocondria) puede interrumpir los procesos de desarrollo de Wnt.
Este resultado sugería que las células de la línea germinal desempeñan funciones críticas en la transmisión de la señal Wnt entre el sistema nervioso y los tejidos del resto del cuerpo.
Publicado en Quanta Magazine.
