Las proteínas mTOR y el envejecimiento acelerado
Se sabe que en muchos procesos de envejecimiento acelerado interviene el complejo de proteínas mTOR, un agente clave en múltiples funciones del organismo y, en especial, en el metabolismo.
[Ciencia – Salud]
Pese a llevar una dieta normal, las células pueden recibir la señal de que tienen un exceso de nutrientes. Eso hace que órganos como el páncreas, el hígado y los riñones funcionen mal y se inflamen.
Un nuevo estudio, realizado en roedores pero extrapolable a humanos, propone que actuando solo sobre dicha hinchazón se pueden aliviar los síntomas y aumentar la supervivencia.
La población está envejeciendo a un ritmo acelerado, por lo que resulta fundamental comprender qué pasa en el organismo, a escala molecular, con el paso del tiempo.
Se sabe que en muchos procesos interviene el complejo de proteínas mTOR, un agente clave en múltiples funciones del organismo y, en especial, en el metabolismo.
Observación en animales
Un nuevo trabajo, liderado por investigadores del Centro Nacional de investigaciones Oncológicas (CNIO), ha observado en modelos animales que, cuando la actividad de este complejo de proteínas aumenta, pero solo de forma moderada, el envejecimiento se adelanta, y la duración de la vida de los animales puede acortarse hasta en un 20%.
Dado el 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.
También aporta información sobre por qué la restricción calórica –un tipo de dieta asociada a una mayor longevidad en animales– puede favorecer el envejecimiento saludable, ya que ciertos genes que se activan al restringir la ingesta de nutrientes interaccionan con mTOR. El estudio se publica en Nature Aging.
Envejecimiento prematuro en animales
La actividad del complejo de proteínas mTOR se regula en función de la cantidad de nutrientes disponibles en la célula.
Los autores idearon un sistema para engañar a mTOR, y poder así regular su actividad a voluntad en modelos animales.
El interior de las células es un continuo ir y venir de señales químicas, que se transmiten gracias a las proteínas, y mTOR es un agente clave en la comunicación celular implicada en el aprovechamiento de la energía, el metabolismo de la célula.
También se sabe que influye en la longevidad, aunque aún no se entiende bien cómo.
Para manipular a voluntad la actividad de mTOR, el equipo se centró no en el propio mTOR, sino en la proteína que debe enviarle la señal indicadora de la cantidad de nutrientes disponibles en la célula.
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.
Una vida un 20% más corta
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.
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%, lo que en la 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, los autores afirman que actuar sobre la inflamación crónica es “una potencial medida terapéutica que controle el deterioro de la salud”, afirma Ana Ortega-Molina, primera autora y actualmente investigadora en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa.
Resultados extrapolables a humanos
Lo que ocurre al actuar sobre la información que recibe mTOR, simulando un exceso de nutrientes, recuerda a un cambio propio del envejecimiento natural.
El grupo de investigación comparó su modelo con colonias de ratones que envejecen naturalmente, tanto propias como del Instituto Nacional del Envejecimiento (NIA) en Bethesda (EE UU), institución que participa en el trabajo.
Por ejemplo, la actividad de los lisosomas, que son los orgánulos con que la célula elimina y recicla sus deshechos, 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”, aclara el autor principal Alejo Efeyan, jefe del Grupo de Metabolismo y Señalización Celular del CNIO.
Este descenso en la actividad de los lisosomas también ocurre en el envejecimiento humano, como verificó el grupo de Consuelo Borrás y Daniel Monleón, de la Universitat de València, al contrastar muestras de sangre de personas jóvenes y de personas septuagenarias.
Publicado en:
SINC – Servicio de Información y Noticias Científicas
Publicado el 07-06-2024
Fuente: CNIO
Derechos: Creative Commons.
Referencia:
Ana Ortega-Molina et al. ‘A mild increase in nutrient signaling to mTORC1 in mice leads to parenchymal damage, myeloid inflammation and shortened lifespan’. Nature Aging (2024).
Origen de las imágenes:
pexels.com – Alena Darmel
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