Restricciones de calorías Envejecimiento lento por vía enzimática
Cómo envejecemos ha sido tema de debate durante décadas. Una paradoja citada a menudo ha sido la incapacidad de los científicos para proporcionar una explicación biológica de cómo comer menos prolonga la vida útil.De hecho, está bien documentado que una dieta con constantemente menos calorías puede ralentizar drásticamente el proceso de envejecimiento y mejorar la salud en la vejez.
Pero la forma en que una dieta reducida actúa en el nivel más básico para influir en el metabolismo y la fisiología para mitigar el deterioro de los tejidos y las células relacionado con la edad sigue siendo, en su mayor parte, un misterio.
Ahora, un nuevo estudio de laboratorio puede haber encontrado una respuesta al enigma.
Un equipo de científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison y sus colegas han descubierto una vía molecular que se cree que es un determinante clave del proceso de envejecimiento.
El hallazgo no solo ayuda a explicar la cascada de eventos que contribuyen al envejecimiento, sino que también proporciona una base racional para diseñar intervenciones, medicamentos que pueden retrasar el envejecimiento y contribuir a una mejor salud en la vejez.
El estudio se encuentra en la revista Célula.
"Nos estamos acercando cada vez más a una buena comprensión de cómo funciona la restricción calórica", dijo el Dr. Tomas A. Prolla, profesor de genética de la UW-Madison y autor principal del nuevo Célula estudiar.
"Este estudio es la primera prueba directa de un mecanismo subyacente a los efectos anti-envejecimiento que observamos bajo restricción calórica".
El estudio de Wisconsin se centra en una enzima conocida como Sirt3, una de una familia de enzimas conocidas como sirtuinas, que han sido implicadas en estudios previos en el proceso de envejecimiento, transcripción de genes, muerte celular programada y resistencia al estrés en condiciones reducidas de calorías.
En los mamíferos, incluidos los humanos, hay siete sirtuinas que parecen tener una gran influencia en el destino y la fisiología de las células.
Sirt3 ha sido menos estudiado que otros miembros de la familia de las sirtuinas, pero el nuevo estudio proporciona "la primera evidencia clara de que las sirtuinas tienen efectos anti-envejecimiento en los mamíferos", según John M. Denu, Ph.D., de UW-Madison's Wisconsin Institute for Discovery y autor principal del informe.
La enzima Sirt3, explica Denu, actúa sobre las mitocondrias, estructuras dentro de las células que producen energía y que son la fuente de formas de oxígeno altamente reactivas conocidas como radicales libres, que dañan las células y promueven los efectos del envejecimiento. En condiciones de reducción de calorías, los niveles de Sirt3 aumentan, alterando el metabolismo y resultando en menos radicales libres producidos por las mitocondrias.
“Este es el vínculo más fuerte y directo de que la restricción calórica actúa a través de las mitocondrias”, dijo Prolla, quien ha estudiado los efectos de las dietas reducidas en calorías sobre el envejecimiento y la salud durante más de una década.
"Sirt3 está jugando un papel sorprendentemente importante en la reprogramación de las mitocondrias para hacer frente a un estado metabólico alterado bajo restricción calórica".
Los investigadores de laboratorio utilizaron un modelo de ratón que exhibe pérdida auditiva relacionada con la edad, un fenómeno asociado con el daño de los radicales libres en las células de la cóclea, una estructura en el oído interno que convierte las vibraciones del sonido en impulsos nerviosos.
La pérdida de audición relacionada con la edad es común en los seres humanos y se ejemplifica recientemente con cosas como los tonos de llamada ultrasónicos de los teléfonos celulares que solo los más jóvenes pueden escuchar, ya que las células que capturan las frecuencias más altas son las primeras en desaparecer.
"La pérdida auditiva está asociada con la pérdida de tipos de células específicos en la cóclea", dijo Prolla, cuyo trabajo anterior estableció un vínculo genético con la muerte celular y la pérdida auditiva relacionada con la edad. "Y la pérdida de audición se previene mediante la restricción calórica".
En experimentos complementarios en células cultivadas y detallado en el Célula informe, el equipo de Wisconsin y sus colegas muestran que los niveles elevados de Sirt3 protegen a las células del estrés celular y la muerte causada por los radicales libres.
“Sirt3 es suficiente para brindar protección contra el daño oxidativo”, dijo Denu.
Aunque las sirtuinas se han estudiado extensamente y muchos científicos creen que desempeñan un papel en el envejecimiento, el nuevo estudio es el primero en vincular de manera concluyente las enzimas para ralentizar el proceso de envejecimiento en los mamíferos.
Según Denu, conocer la base molecular de cómo funcionan las enzimas sirtuinas puede conducir en última instancia al desarrollo racional de fármacos que activen las vías de enzimas como Sirt3 para ralentizar el proceso de envejecimiento.
Fuente: Universidad de Wisconsin-Madison