Muéstrame tu ADN y te diré tu edad
¿Qué pensarías si te digo que existe una
forma de saber cuántos años tenés sin siquiera preguntarte? ¿O poder predecir
cuánto tiempo te falta para morir? Seguramente me dirías que es algo más
cercano a la ciencia ficción que a la realidad, pero es algo posible y tiene
relación con el envejecimiento.
Durante mucho tiempo, distintos científicos se han preguntado qué es el envejecimiento y por qué ocurre, o por qué no también, cuál es su causa. En cuanto a la primera pregunta se sabe que cuando envejecemos ocurren una serie de procesos característicos de las células más viejas. Uno de ellos es el acortamiento de los telómeros (los extremos de los cromosomas que evitan que el ADN pierda su estructura o se destruya) ya que a medida que va pasando la vida del organismo, estas estructuras se van acortando hasta llegar a una longitud en la cual la célula deja de dividirse y entra en un proceso ordenado y programado de muerte celular, funcionando así como una especie de cronómetro. Otra característica de la vejez es la disminución de células madres, las únicas capaces de generar todos los tipos celulares del organismo, algo así como un comodín. Además hay una disminución de la actividad de las mitocondrias (encargadas de producir la energía) y una caída en la producción de proteínas (que dan estructura y realizan las funciones en la célula). Todo lo anterior causa que haya menor número de celular, los tejidos se reparen más lentamente y la comunicación entre células falle. Pero todas estas características ¿son la causa del envejecimiento o son la consecuencia de otro fenómeno que no tomamos en cuenta?
Anteriormente se pensaba que el envejecimiento ocurría debido a una acumulación de daño en nuestro ADN en forma de mutaciones a lo largo de la vida, lo que causaría este mal funcionamiento de la célula. Pero, hay evidencias más recientes de que esto no es así, por ejemplo en animales clonados donde se puede clonar un animal viejo y tener un ADN en buen estado. Entonces si no es el daño en el ADN, ¿qué puede estar causando el envejecimiento?
Se han propuesto varias hipótesis acerca del origen del envejecimiento. Una de esas posibles causas es la acumulación de radicales libres, es decir, sustancias químicas producidas por radiación UV, gases contaminantes e incluso el propio metabolismo del cuerpo (todos los organismos que utilizan oxígeno los producen al generar energía en la mitocondria). Estas especies químicas son muy inestables debido a que poseen uno o más electrones libres sin ligarse lo que hace que reaccione muy fácilmente con otras moléculas de los organismos, modificando así tanto la forma como la función de proteínas, y hasta las mismísimas mitocondrias que son sumamente importantes para las células. Otra parte que es muy afectada por los radicales libres es el material genético, lo que causa cambios en los genes. Sin embargo, si al utilizar oxígeno se producen estas sustancias nocivas, entonces no sería compatible con la vida, por ende los organismos están preparados ya que existen organelas llamadas peroxisomas que destruyen estos radicales libres y además existen sustancias llamadas "antioxidantes" como podrían ser las vitaminas A, C y E. Por lo tanto el proceso de envejecimiento podría estar relacionado con un fallo en este mecanismo antioxidante.
Otra posible respuesta a la pregunta de por qué envejecemos podría estar en la epigenética.
La epigenética es el estudio de los mecanismos químicos que modifican cómo se expresan los genes sin cambiar la secuencia de ADN. Esto ya era conocido desde hace un tiempo, sin embargo lo novedoso es que analizando el epigenoma (cantidad de modificaciones epigenéticas de la célula u organismo) se puede saber la edad de los tejidos de las personas, trabajo muy estudiado por Steve Howarth (Horvath 2018). Este genetista de la Universidad de California en Los Ángeles, determinó que las metilaciones (modificación epigenética más frecuente que se basa en la adición de grupos metilos) estaban relacionadas con la edad de la célula y que al envejecer aumentaban. Estos pequeños marcadores químicos causan que en algunas células se expresen genes que no deben o se anule por completo la expresión de otros, provocando un funcionamiento incorrecto de las células.
Por lo tanto, la cantidad de metilaciones que presenta el ADN y las proteínas asociadas, sería un indicio de que tan envejecida está la célula o un tejido en particular y esto es conocido como el Reloj de Howarth. Gracias a este método se pudo determinar que las células de tejido mamario envejecen con mayor rapidez teniendo células "más viejas" que el resto del organismo.
Aquí hay que hacer un paréntesis ya que no debemos confundir la edad cronológica, que es el tiempo transcurrido desde que nació la célula con la la edad biológica, que está más vinculada con el funcionamiento y estabilidad celular y que está estrechamente relacionada con nuestro estilo de vida (alimentación, actividad física, horas de sueño).
No obstante a partir de este descubrimiento que comenzó con el ser humano, este genetista se cuestionó por qué los animales envejecen de manera muy distinta...
En un principio se pensaba que el tamaño sí importaba y que afectaba en la longevidad, ya que animales más pequeños viven menos que los animales más grandes (se creía que esto era debido a que al ser de mayor tamaño pueden evitar mejor los depredadores). Sin embargo, esto no siempre es así, pues si comparamos animales de tamaños similar como por ejemplo un murciélago (algunas especies pueden vivir 30 años), una rata topo desnuda (que pueden llegar a vivir alrededor de 40 años) y un ratón que vive menos de 3 años notamos una gran diferencia. Por lo tanto el tamaño en relación de la edad es algo más superficial. Entonces Steve decidió analizar qué pasaba con el envejecimiento en otras especies de mamíferos para ver si la metilación tenía algo que ver y comprobó que las especies que viven menos tiempo presentan una alta tasa de metilación y aquellas especies más longevas tenían bajas tasas de metilación. En consecuencia pudo dar cuenta que estos cambios epigenéticos tenían una alta correlación y eran las principales causas de la diversidad de longevidad en especies de mamíferos y este descubrimiento lo llevó a pensar un proyecto súper ambicioso llamado "Universal epigenetic clock for all mammals"cuyo objetivo es recopilar una gran cantidad de datos en una base de estos cambios epigenéticos de distintos tejidos en diferentes especies de mamíferos para poder tener un reloj universal que nos permita determinar la edad biológica de cualquier mamífero en el mundo.
Una vez visto esto uno no para de preguntarse ¿Se puede alargar la vida y retrasar el envejecimiento en humanos y otros animales? Obviamente existen muchos factores que pueden influir en el epigenoma de la célula aumentando o disminuyendo la cantidad de metilaciones, y aunque aún queda mucho por investigar, si es seguro que se realizó un gran paso para entender cómo funciona la vida (y la muerte) y así podremos desarrollar tratamientos para reducir la senescencia de las células lo que nos ayudaría a evitar la aparición de muchas enfermedades relacionadas a la vejez como el Alzheimer, Parkinson o la demencia senil, pero hasta que existan estos tratamientos la mejor manera de alargar nuestra vidas es evitando estos daños en el ADN llevando hábitos más saludables como simplemente comer más frutas y verduras que presentan mucha cantidad de antioxidantes, evitando tiempos prolongados en el sol fuerte y no fumar, entre otras cosas.
-Mauricio Andrés Landi