Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Un tinte para vivir más

Un tinte para vivir más
Ilustración :: ÁLEX

Una conocida frase del satírico escritor irlandés Jonathan Swift (1667 – 1745),  "Todo el mundo quisiera vivir largo tiempo, pero nadie querría ser viejo", resume mejor que cualquier otra alternativa los deseos y los retos de la humanidad ante un fenómeno como el del envejecimiento.

ENVEJECIMIENTO
El envejecimiento es un proceso fisiológico, genéticamente modulado, que tiene lugar continua y progresivamente desde el nacimiento hasta la muerte de cada ser vivo. En el hombre se traduce en un conjunto de alteraciones moleculares, genéticas, celulares, titulares y orgánicas que afectan a su morfología, fisiología y comportamiento.

¿Se podría enlentecer el proceso de envejecimiento de los seres humanos, aumentando su esperanza de vida así como la calidad de la misma?. Por primera vez en la historia de la humanidad se vislumbra la posibilidad de que seamos capaces de modular la velocidad de proceso de envejecimiento, siendo más hipotético, pero no imposible, que se pueda incidir también en la elevación de la barrera superior, es decir, la de longevidad. Desde la Prehistoria la longevidad humana parece haberse mantenido en unos 120 años pero, en contraste con ello, desde hace algo más de un siglo, la esperanza de vida se ha duplicado en muchos países. Con la mejora de las mismas, la incidencia de las mejoras sociosanitarias sobre la esperanza de vida serán cada vez menores

Por ello, es importante conocer e investigar más en los factores biológicos relacionados con el envejecimiento y, posiblemente, con la longevidad de los seres humanos. Para un ser vivo determinado la duración de su vida (lifespan, en inglés) depende de la longevidad de la especie a que pertenece y de otra serie de factores que los podemos agrupar en tres grandes categorías: genes, medio ambiente y hábitos de vida, sin olvidar que los dos últimos apartados pueden determinar modificaciones epigenéticas que modulan la expresión genética.

Como parece existir una gran similitud entre los mecanismos básicos biológicos en toda la escala de los seres vivos los investigadores suelen usar modelos animales más sencillos y sin las complicaciones de manejar propias del ser humano.

CAENORHABDITIS
El Dr. Manuel Muñoz, investigador español de la universidad sevillana pablo de Olavide, justificaba así el uso de un pequeño gusanito, un nematodo, como modelo para investigar el envejecimiento: “…la mayor de las ventajas para estudiar este proceso en Caenorhabditis elegans es que envejece y muere de viejo en tan sólo dos semanas, por lo que podemos observar los efectos que tengan nuestras intervenciones sobre el envejecimiento de una forma rápida, sin necesidad de esperar años, como nos ocurriría si utilizáramos roedores (que, por ser mamíferos, son más cercanos al hombre)”.
C. elegans se utiliza como modelo en muy diversos estudios genéticos. Varias razones lo favorecen: 1) es transparente, lo que facilita la observación de su desarrollo; 2) es hermafrodita, lo que facilita la obtención de mutaciones recesivas; 3) es muy simple, con un número pequeño de células (unas 1000), lo que facilita conocer cómo se originan los linajes celulares durante el desarrollo; 4) es muy fácil de mantener en el laboratorio.
Sydney Brenner recibió merecidamente el Premio Nobel por sus descubrimientos en este gusano y, por ejemplo,  Martin Chalfie, también obtuvo el Premio Nobel de Química 2008 por sus investigaciones en C. elegans sobre el desarrollo y funcionamiento de las neuronas. También fue el primer organismo multicelular cuyo genoma fue secuenciado (19.000 genes).
Por ello, no es de extrañar que hace ya casi una veintena de años fuese en este organismo donde se localizó el primer gen relacionado con la longevidad, el gen age-1, del que poco después se encontraba su contrapartida homóloga humana. La investigación se publicó en la revista Nature.

También en Nature, pero en el número de esta semana, se publica otra investigación con los mismos protagonistas: Caenorhabditis elegans y el envejecimiento, pero en esta ocasión el enfoque es diferente y puede permitir abrir nuevas líneas de investigación sobre el envejecimiento diferentes de las seguidas hasta ahora.

TIOFLAVINA T
La tioflavina T (ThT) es un colorante amarillo utilizado como fluorocromo (unirse a otras moléculas para visualizarlas por su florescencia) en histología. Concretamente uno de sus usos es para estudiar las fibras de proteínas llamadas amiloides (por su aspecto parecido a los depósitos de almidón) que se acumulan en las placas anormales de proteínas en los cerebros de las personas afectadas con la enfermedad de Alzheimer. Mediante un complejo mecanismo las moléculas de ThT se ligan a las de las proteínas amiloides y ello potencia la fluorescencia intrínseca de las ThT, incrementándose su excitación a 415 nanometros y apareciendo un máximo de emisión a los 482 nm.  

En la investigación realizada por miembros del Instituto Buck de Investigación sobre el Envejecimiento, en Novato, California, se ha demostrado que la ThT tiene un interesantísimo efecto in vivo sobre el nematodo: aumenta su longevidad un 60% porque ayuda a preservar la homeostasis de sus proteínas y además ayuda a suprimir las consecuencias de las enfermedades patológicas relacionadas con el envejecimiento del gusano. Es decir, se cumplen los deseos de Jonathan Swift: vivir más tiempo y en mejores condiciones. Probadas otras moléculas parecidas a la ThT también se obtuvieron incrementos del 40% en la duración de vida de los nematodos correspondientes. Especialmente interesante es el hecho de que el colorante curcumina (componente principal del curry) se comportase de modo análogo. Es bien sabido que la medicina tradicional popular tiene un gran aprecio por las supuestas propiedades beneficiosas de la salsa curry.

Las proteínas, que son grandes moléculas poliméricas, en las células suelen disponerse para su adecuada función (para que sean “saludables”) en una precisa y compleja disposición tridimensional. Para lograrlo poseemos complicados mecanismos de control de calidad en los cuales juegan un papel esencial las proteínas conocidas como chaperonas, presentes en todas las células, muchas de las cuales pertenecen a las conocidas como proteínas de choque térmico, y su función es la de ayudar al plegamiento de otras proteínas recién sintetizadas y desechar a las que se pliegan mal. Las chaperonas no forman parte de la estructura primaria de la proteína, sino que se unen a ella sólo para ayudar en su plegamiento, ensamblaje o transporte celular a otras partes de la célula donde la proteína realizará su función. Frecuentemente, son grupos de varias chaperonas las que trabajan coordinadas para conseguir y mantener los adecuados  cambios de conformación tridimensional de las proteínas.

El envejecimiento y sus secuelas patológicas, como el Alzheimer, viene acompañado por un desajuste en ese proceso y, en el caso del Caenorhabditis elegans lo que se ha descubierto es que la ThT preserva la conformación tridimensional “saludable” de las proteínas. Este hecho abre la posibilidad de nuevas líneas de investigación extensibles a otros seres vivos, con el propósito de estudiar su utilidad para prevenir e incluso frenar el progreso de patologías como el Alzheimer y otras semejantes. Por ahora sólo son esperanzas, pero los datos de partida son muy interesantes y prometedores.