El envejecimiento de las células puede ser frenado por los oxidantes
Menos comida da una vida más larga
En altas concentraciones, las especies de oxígeno reactivo -conocidas como oxidantes- son perjudiciales para las células de todos los organismos y se han relacionado con el envejecimiento. Pero un estudio de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, ha demostrado ahora que bajos niveles del oxidante peróxido de hidrógeno pueden estimular una enzima que ayuda a retardar el envejecimiento de las células de levadura.
La levadura se puede cultivar en un medio de nutrición tanto sólido como líquido y es un buen sistema modelo para estudiar el envejecimiento. Las células de la levadura comparten muchos mecanismos moleculares con las células de organismos más complejos, pero es fácil cambiar su ADN y estudiar las funciones de los diferentes genes. La levadura también produce muchas generaciones en poco tiempo.
Martina Butorac/Chalmers University of Technology
Uno de los beneficios de los antioxidantes, como las vitaminas C y E, es que neutralizan las especies reactivas de oxígeno -conocidas como oxidantes- que de otra manera podrían reaccionar con moléculas importantes en el cuerpo y destruir sus funciones biológicas. Cantidades mayores de oxidantes pueden causar graves daños al ADN, a las membranas celulares y a las proteínas, por ejemplo. Por lo tanto, nuestras células han desarrollado poderosos mecanismos de defensa para deshacerse de estos oxidantes, que se forman en nuestro metabolismo normal.
Anteriormente se creía que los oxidantes sólo eran perjudiciales, pero recientemente hemos empezado a comprender que también tienen funciones positivas. Ahora, las nuevas investigaciones de la Universidad Tecnológica de Chalmers muestran que el conocido oxidante peróxido de hidrógeno puede realmente frenar el envejecimiento de las células de levadura. El peróxido de hidrógeno es una sustancia química que se utiliza para el blanqueamiento del cabello y los dientes, entre otras cosas. También es uno de los oxidantes formados en nuestro metabolismo que es dañino en concentraciones más altas.
Menos comida da una vida más larga
Los investigadores de Chalmers estudiaron la enzima Tsa1, que forma parte de un grupo de antioxidantes llamados peroxiredoxinas.
"Estudios anteriores de estas enzimas han demostrado que participan en las defensas de las células de levadura contra oxidantes dañinos", dice Mikael Molin, que dirige el grupo de investigación del Departamento de Biología e Ingeniería Biológica de Chalmers. "Pero las peroxiredoxinas también ayudan a prolongar la vida de las células cuando están sujetas a una restricción calórica. Los mecanismos detrás de estas funciones aún no han sido completamente entendidos".
Ya se sabe que la reducción de la ingesta de calorías puede extender significativamente la vida de una variedad de organismos, desde la levadura hasta los monos. Varios grupos de investigación, entre ellos el de Mikael Molin, también han demostrado que la estimulación de la actividad de la peroxiredoxina en particular es lo que ralentiza el envejecimiento de las células, en organismos como la levadura, las moscas y los gusanos, cuando reciben menos calorías de lo normal a través de sus alimentos.
"Ahora hemos encontrado una nueva función de Tsa1", dice Cecilia Picazo, investigadora postdoctoral de la División de Sistemas y Biología Sintética de Chalmers. "Anteriormente, pensábamos que esta enzima simplemente neutraliza las especies reactivas de oxígeno. Pero ahora hemos demostrado que la Tsa1 requiere en realidad que se dispare una cierta cantidad de peróxido de hidrógeno para participar en el proceso de ralentizar el envejecimiento de las células de levadura".
Sorprendentemente, el estudio muestra que el Tsa1 no afecta a los niveles de peróxido de hidrógeno en las células de levadura envejecidas. Por el contrario, Tsa1 utiliza pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno para reducir la actividad de una vía de señalización central cuando las células están recibiendo menos calorías. Los efectos de esto conducen en última instancia a una desaceleración de la división celular y de los procesos vinculados a la formación de los bloques de construcción de las células. También se estimulan las defensas de las células contra el estrés, lo que hace que envejezcan más lentamente.
Podría conducir a drogas que imitan los efectos positivos de la restricción de calorías
"Las vías de señales que se ven afectadas por la ingesta de calorías pueden desempeñar un papel central en el envejecimiento al detectar el estado de muchos procesos celulares y controlarlos", dice Mikael Molin. "Estudiando esto, esperamos entender las causas moleculares detrás de por qué la aparición de muchas enfermedades comunes como el cáncer, el Alzheimer y la diabetes muestra un fuerte incremento con la edad".
El hecho de que los investigadores se hayan acercado ahora un paso más a la comprensión de los mecanismos que subyacen a la forma en que los oxidantes pueden realmente frenar el proceso de envejecimiento podría dar lugar a nuevos estudios, por ejemplo, en busca de fármacos estimulantes de la peroxiredoxina, o en la comprobación de si las enfermedades relacionadas con la edad pueden ser frenadas por otros fármacos que potencien los efectos positivos de los oxidantes en el cuerpo.
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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