Descubren cómo estimar la duración de la vida de los mamíferos a través de su ADN. Científicos de la Universidad de Californa Los Ángeles (UCLA) detallan los cambios en el ADN compartidos por los mamíferos a lo largo de la historia asociados a su esperanza de vida.
"Hemos descubierto que la duración de la vida de los mamíferos está estrechamente relacionada con las modificaciones químicas de la molécula de ADN, lo que se conoce específicamente como epigenética o, más exactamente, metilación", afirma el investigador Steve Horvath, experto en el proceso de envejecimiento y profesor de genética humana y bioestadística en la UCLA en el momento en que se realizaron los estudios.
"Esencialmente, los mamíferos de mayor longevidad presentan paisajes de metilación del ADN más pronunciados, mientras que los de especies de vida más corta tienen patrones de metilación más tenues y planos", añade Horvath.
Para llevar a cabo esta investigación, diseñaron una tecnología para medir los niveles de metilación del ADN en los mamíferos, que junto con las contribuciones de muestras de tejido de un gran consorcio de investigadores, "condujeron a la producción de un conjunto de datos muy singular que, analizado con herramientas computacionales y estadísticas avanzadas, desveló una comprensión más profunda de la relación entre metilación del ADN, duración de la vida, envejecimiento y otros procesos biológicos en los mamíferos", declara Jason Ernst, profesor de química biológica, informática y medicina computacional en la UCLA.
El artículo publicado en 'Science' explica en profundidad cada aspecto del estudio. Primeramente, es importante saber que la metilación del ADN es un mecanismo mediante el cual las células pueden controlar la expresión génica, es decir, activar o desactivar genes. Para estudiar los efectos de la metilación del ADN, los casi 200 investigadores, conocidos como el Consorcio de Metilación de Mamíferos, recogieron y analizaron datos de metilación de más de 15.000 muestras de tejidos animales de 348 especies de mamíferos.
Tras la investigación, llegaron a la conclusión de que los cambios en los perfiles de metilación son estrechamente paralelos a los cambios en la genética a lo largo de la evolución, lo que demuestra que existe una evolución entrelazada del genoma y el epigenoma que influye en las características y rasgos biológicos de las distintas especies de mamíferos.
El reloj panmamífero universal
En un segundo artículo publicado en 'Nature Aging', Horvath y los cientificos del consorcio utilizaron un subconjunto de la base de datos para estudiar los perfiles de metilación de 185 especies de mamíferos. Al identificar los cambios en los niveles de metilación que se producen con la edad en todos los mamíferos, desarrollaron un "reloj panmamífero universal", una fórmula matemática que puede estimar con precisión la edad en todas las especies de mamíferos.
En el año 2011, un equipo de la UCLA, en el cual se encontraba Horvath, creó el concepto de reloj epigenético para medir la edad, utilizando muestras de saliva humana. Dos años después, Horvath demostró que la metilación de la citosina permite crear un modelo matemático para estimar la edad en todos los tejidos humanos.
Por otro lado, el nuevo trabajo describe relojes universales, demostrando que una única fórmula puede estimar con precisión la edad en todos los tejidos y especies de mamíferos, con distintos periodos de vida, desde ratones y ratas de corta vida hasta humanos, murciélagos y ballenas de larga vida. Los relojes panmamíferos universales predicen el riesgo de mortalidad en humanos y ratones, lo que sugiere que podrían resultar valiosos para estudios preclínicos.
La investigación identificó regiones específicas en el material genético de las células que ganan o pierden metilación con la edad cronológica. Conectando las vías de desarrollo con los efectos del envejecimiento cronológico y la degradación de los tejidos. Esto refuta la antigua creencia de que el envejecimiento se debe a daños celulares aleatorios que se acumulan con el tiempo. En cambio, los aspectos epigenéticos del envejecimiento siguen un "programa" predeterminado.
El descubrimiento de los relojes panmamíferos aporta pruebas convincentes de que los procesos de envejecimiento se conservan evolutivamente --permanecen constantes a lo largo del tiempo-- y están estrechamente relacionados con los procesos de desarrollo en todas las especies de mamíferos.
