Una investigación del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, CNIO y la Universitat de València, publicada en 'Nature Aging', ha descubierto que las células perciben un exceso de nutrientes, y provocan que se acelere el envejecimiento reduciendo la esperanza de vida.
El estudio demuestra que las células detectan un exceso de nutrientes incluso con una dieta normal, lo que provoca un mal funcionamiento e inflamación de órganos como el páncreas, el hígado y los riñones. Asimismo, se sugiere que tratar sólo la inflamación puede aliviar los síntomas y prolongar la supervivencia.
Según la institución académica, es crucial entender los cambios moleculares que ocurren en el cuerpo con el tiempo, especialmente en una población que está envejeciendo rápidamente.
También se ha identificado que un complejo de proteínas, el mTOR, es un factor clave en muchas funciones del organismo. En el metabolismo juega un papel especialmente importante.
La primera autora del estudio es Ana Ortega-Molina, que actualmente dirige su laboratorio de Metabolismo en Cáncer y Envejecimiento en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, (CBM).
Alejo Efeyan, jefe del Grupo de Metabolismo y Señalización Celular del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) también es autor principal.
Junto con ellos, han colaborado Rafael de Cabo, del Instituto Nacional del Envejecimiento (NIA), en Bethesda, EEUU, junto con Consuelo Borrás y Daniel Monleón, de la UV, y María Casanova-Acebes, que es la jefa del Grupo Inmunidad del Cáncer en el CNIO.
La restricción de los nutrientes y el envejecimiento
La investigación aporta información y respuestas sobre por qué la restricción calórica, un tipo de dieta que está asociada a una mayor longevidad en animales, puede favorecer al envejecimiento saludable, ya que ciertos genes se activan al restringir la ingesta de nutrientes.
Además, se ha creado una nueva herramienta de investigación "para estudiar la relación entre el aumento de nutrientes y el envejecimiento de distintos órganos", ha explicado Alejo Efeyan.
El complejo de proteínas mTOR
Este nuevo trabajo ha descubierto que en modelos animales cuando la actividad de las proteínas mTOR aumenta, pero solo de forma moderada, el envejecimiento se adelanta. De hecho, la duración de la vida de los animales puede acortarse hasta en un 20%.
Así, el envejecimiento se acelera y la vida se acorta en animales cuyas células "creen" tener demasiados nutrientes, pese a llevar una dieta normal.
Debido al papel central de mTOR en el metabolismo, esta investigación da "pistas" para entender por qué enfermedades relacionadas con el envejecimiento aparecen o empeoran en personas con alto índice de masa corporal, un indicador relacionado con la obesidad y la inflamación.
La actividad del complejo de proteínas mTOR se regula en función de la cantidad de nutrientes disponibles en la célula. Los autores y autoras de este estudio idearon un sistema para "engañar" a mTOR, y poder así regular su actividad a voluntad en modelos animales.
Según la UV, el interior de las células es "un continuo ir y venir de señales químicas, que se transmiten gracias a las proteínas". En concreto, el complejo de proteínas mTOR es un "agente clave en la gran autopista de comunicación celular implicada en el aprovechamiento de la energía, el metabolismo de la célula".
También se sabe que mTOR influye en la longevidad, aunque aún no se entiende bien cómo.
Para manipular la actividad de mTOR, el equipo del CNIO se centró en la proteína que debe enviarle la señal indicadora de la cantidad de nutrientes disponibles en la célula.
La posible causa del envejecimiento
Los investigadores modificaron genéticamente esta proteína para lograr que mintiera y enviara a mTOR la señal de que hay en la célula más nutrientes de los que hay en realidad. Así, la vía de señales químicas de mTOR se activa como si los animales estuvieran comiendo más, aunque en realidad su alimentación no varíe.
Cuando los animales con esta proteína, que engaña a mTOR, alcanzan la madurez, el funcionamiento de las células empieza a fallar y se detectan síntomas característicos del envejecimiento: la piel se vuelve más fina y aparecen daños en el páncreas, el hígado, los riñones y otros órganos.
Las células del sistema inmunitario acuden a repararlos, pero se ven "sobrepasadas" por la cantidad de daño, se acumulan y, en lugar de reparar, "desencadenan una inflamación que incrementa aún más los problemas en esos órganos".
Actuar sobre la inflamación como medida terapéutica
El resultado de ese círculo vicioso es que el tiempo de vida de estos animales en que mTOR trabaja más de lo normal, se acorta en un 20%. En una escala humana equivaldría a unos 16 años.
En el estudio se buscó cortar ese círculo bloqueando la respuesta inmunitaria que causa la inflamación. El daño de los órganos mejoraba entonces lo suficiente como para ganar lo que en humanos serían unos años de vida.
Por ello, el estudio afirma que actuar sobre la inflamación crónica es "una potencial medida terapéutica que controle el deterioro de la salud", ha subrayado Ortega-Molina.
Procesos moleculares asociados al envejecimiento
Se dieron cuenta de que la actividad de los lisosomas, orgánulos con los que la célula elimina y recicla sus desechos, se reduce tanto en los animales naturalmente añosos como en los modificados genéticamente.
"Cuando hay un exceso de nutrientes resulta lógico que la célula apague la actividad recicladora de los lisosomas, porque este reciclaje se pone en marcha especialmente cuando no hay nutrientes", ha aclarado Efeyan.
Este descenso en la actividad de los lisosomas también ocurre en el envejecimiento humano, tal y como verificó el grupo de la UV al contrastar muestras de sangre de personas jóvenes y septuagenarias.
El grupo de la Universitat lleva 20 años de investigación dedicados al estudio de los procesos moleculares asociados al envejecimiento, con el objetivo de diseñar estrategias efectivas que promuevan un envejecimiento saludable
Consuelo Borrás y Daniel Monleón consideran que "este tipo de estudios colaborativos sientan las bases para una mejor comprensión del papel de la nutrición en el envejecimiento saludable y su relación con intervenciones nutricionales, como la restricción calórica o el ayuno intermitente".
El nuevo modelo animal
Más allá de este trabajo, Efeyan considera que este nuevo modelo animal ofrece "un amplio terreno fértil para hacerse más preguntas sobre cómo el aumento de nutrientes, o su señalización, facilita procesos en los distintos órganos que permitan entender su envejecimiento en particular".
Asegura que se debe investigar la relación con las enfermedades neurodegenerativas, y que esta es una herramienta que "podrá usar mucha más gente".
