{"id":148971,"date":"2013-10-02T19:07:41","date_gmt":"2013-10-02T22:07:41","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=148971"},"modified":"2014-06-17T18:32:44","modified_gmt":"2014-06-17T21:32:44","slug":"en-un-gusano-los-frenos-del-envejecimiento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/en-un-gusano-los-frenos-del-envejecimiento\/","title":{"rendered":"En un gusano, los frenos del envejecimiento"},"content":{"rendered":"
\"Gusanos

L\u00e9o Ramos<\/span>Gusanos a la vista: una lucha permanente para elevar la expectativa de vidaL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

Cada d\u00eda, a la hora del almuerzo y al final de la tarde, en uno de los laboratorios del s\u00e9ptimo piso de un antiguo edificio de la Universidad Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp), el estudiante de medicina Vitor Neves Sato examina bajo el microscopio los movimientos de unos gusanos transparentes conocidos con el nombre cient\u00edfico de Caenorhabditis elegans<\/i>, que alcanzan como m\u00e1ximo 1 mil\u00edmetro de longitud y se deslizan sin cesar con expl\u00edcita elegancia, como min\u00fasculas serpientes, sobre la placa de Petri. Est\u00e1 interesado en observar los efectos de un antibi\u00f3tico sobre la expectativa de vida de ese organismo, que comenz\u00f3 a utilizarse en laboratorio hace exactamente 50 a\u00f1os y posibilit\u00f3 una serie de importantes descubrimientos. Fue en el C. elegans<\/i> que los bi\u00f3logos identificaron los primeros genes asociados con el envejecimiento y el mecanismo de la muerte celular programada, esencial para el desarrollo de cualquier ser vivo.<\/p>\n

Sato not\u00f3 que esos helmintos que crecieron en el medio de cultivo con el antibi\u00f3tico, vivieron entre un 9% y un 19% m\u00e1s \u2012hasta 10 d\u00edas extras\u2012, un tiempo considerable para seres que raramente viven m\u00e1s de un mes, en comparaci\u00f3n con los que no lo recibieron. El f\u00e1rmaco prolongar\u00eda la vida del gusano, no por matar bacterias \u2012de las cuales, a prop\u00f3sito, se alimenta\u2012, sino porque aumenta la producci\u00f3n y la acci\u00f3n de la enzima Dicer y otras peque\u00f1as mol\u00e9culas conocidas con el nombre de microARNs. Las microARNs, identificadas por primera vez en 1993 en C. elegans<\/i>, son un tipo de \u00e1cido ribonucleico (ARN) que, en este caso, se adhiere a otro tipo de ARN, el mensajero, y contribuyen a una reducci\u00f3n en la producci\u00f3n de prote\u00ednas. Como respuesta a ese bloqueo, seg\u00fan Marcelo Mori, profesor de la Unifesp que coordina el trabajo, las c\u00e9lulas optimizar\u00edan la producci\u00f3n de energ\u00eda, evitando desperdicios y la formaci\u00f3n de residuos, cuyo exceso puede da\u00f1ar el ADN y acelerar el desarrollo de enfermedades asociadas con el envejecimiento y otras, como por ejemplo el c\u00e1ncer.<\/p>\n

\"Una

L\u00e9o Ramos<\/span>Una comunidad de C. elegans<\/em>, cuya vida promedio es de un mesL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

De este modo, el antibi\u00f3tico, cuyo nombre Mori mantiene en secreto, simula el efecto de la restricci\u00f3n cal\u00f3rica, una f\u00f3rmula reconocida para vivir m\u00e1s, aunque en s\u00ed misma ser\u00eda impracticable para los seres humanos, ya que implicar\u00eda comer entre un 30% y un 40% menos \u201chasta la muerte\u201d, subraya. Otra forma de lograr este efecto consiste en bloquear la actividad del gen mTOR, asociado con la s\u00edntesis de prote\u00ednas. En un estudio publicado en agosto en la revista Cell Reports<\/i>, cient\u00edficos de Estados Unidos prolongaron la expectativa de vida de ratones en alrededor de un 20%, lo cual equivale a extender la vida de una persona por 16 a\u00f1os, reduciendo la actividad del gen mTOR. Curiosamente, en ese experimento, la longevidad no result\u00f3 la misma en los diferentes tejidos u \u00f3rganos. Los animales mejoraron en cuanto a la retenci\u00f3n de memoria, la coordinaci\u00f3n motriz y la fuerza muscular a medida que envejec\u00edan, pero sus huesos se deterioraban m\u00e1s r\u00e1pidamente que lo normal, m\u00e1s all\u00e1 de mostrarse m\u00e1s proclives a contraer infecciones.<\/p>\n

Ivan Jos\u00e9 Vechetti Junior, de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu, trabaja simult\u00e1neamente con microARNs, mTOR y uno de los efectos del envejecimiento: la p\u00e9rdida de masa muscular. En los experimentos que llev\u00f3 a cabo entre los meses de enero y mayo de este a\u00f1o en la Universidad de Kentucky, en Estados Unidos, verific\u00f3 que la producci\u00f3n de un tipo de microARN, el microARN1, descendi\u00f3 a la mitad en los ratones con hipertrofia muscular en sus patas, debido a la extracci\u00f3n de una parte de los m\u00fasculos. En un cultivo celular, sin embargo, el microARN1 provoc\u00f3 un efecto inesperado. \u201cEl microARN1 regul\u00f3 al gen mTOR en forma sutil, sin aumentar su expresi\u00f3n, como esper\u00e1bamos, sino prolongando su acci\u00f3n\u201d, dice.<\/p>\n

En su doctorado, bajo la supervisi\u00f3n de Maeli Dal Pai, Vechetti junior est\u00e1 examinando la expresi\u00f3n de microARNs en la regeneraci\u00f3n muscular de ratones ancianos con atrofia muscular inducida por inmovilizaci\u00f3n. Si el trabajo sale bien, espera hallar nuevas estrategias para atenuar o bloquear la p\u00e9rdida muscular asociada al envejecimiento, indicando, por ejemplo, c\u00f3mo puede realizarse la recuperaci\u00f3n muscular de individuos ancianos que sufrieron una ca\u00edda y permanecieron cierto tiempo inmovilizados. \u201c\u00bfCu\u00e1les son los l\u00edmites de la recuperaci\u00f3n muscular? \u00bfCu\u00e1nto ayudan realmente los ejercicios f\u00edsicos en esa recuperaci\u00f3n?\u201d, se pregunta.<\/p>\n

Efecto Quasimodo
\n<\/b>Los estudios en marcha en la Unifesp indican otro efecto de la intensificaci\u00f3n en la producci\u00f3n de microARNs: la diluci\u00f3n de agregados del amino\u00e1cido glutamina. Seg\u00fan Mori, el envejecimiento y algunas enfermedades, tales como el mal de Huntington, una afecci\u00f3n neurol\u00f3gica con origen gen\u00e9tico, est\u00e1n asociados con la formaci\u00f3n de conglomerados proteicos ricos en glutamina. Para demostrar que podr\u00eda hallarse encaminado a una soluci\u00f3n del problema, Mori muestra los C. elegans<\/i> que crecieron en un medio de cultivo enriquecido con el antibi\u00f3tico, en compa\u00f1\u00eda, en esta ocasi\u00f3n, de la estudiante de biomedicina Ana Forti Pinca. Bajo el microscopio, los min\u00fasculos helmintos exhiben varios puntos verdes repartidos por sus cuerpos \u2012son las poliglutaminas conectadas a una prote\u00edna fluorescente verde, que facilita la identificaci\u00f3n de las mol\u00e9culas que se desea estudiar\u2012 y se mueven sin cesar. En otra c\u00e1psula de Petri, en los gusanos que no pasaron por el ba\u00f1o de antibi\u00f3tico, las esferas verdes son menores, pero aparentemente m\u00e1s insolubles y parecen perjudicar la movilidad tal como la joroba de Quasimodo, el protagonista del libro El jorobado de Notre Dame<\/i>.<\/p>\n

\"Los

ANA PAULA FORTI PINCA\/UNIFESP<\/span>Los gusanos verdes: las prote\u00ednas fluorescentes tienden a agregarse, reduciendo la vitalidadANA PAULA FORTI PINCA\/UNIFESP<\/span><\/p><\/div>\n

Durante su posdoctorado en la Universidad Harvard, en Estados Unidos, Mori verific\u00f3, inicialmente en ratones, que una de las principales fuentes de microARNs es el tejido adiposo, formado por las c\u00e9lulas grasas o l\u00edpidos, que en los seres humanos, en general, se concentra debajo de la piel y en la regi\u00f3n abdominal. Su trabajo indica que las c\u00e9lulas de grasa ejercen un rol activo en el control del peso y del metabolismo, en lugar de exhibir tan s\u00f3lo las consecuencias de la gula o del sedentarismo (lea el reportaje de la p\u00e1gina 46<\/i><\/a>). \u201cEl tejido adiposo funciona como un termostato nutricional\u201d, dice Mori. \u201cEs el primero en activarse en circunstancias de restricci\u00f3n alimentaria, gastando las reservas de energ\u00eda y se\u00f1alando a las c\u00e9lulas de los m\u00fasculos y de otros tejidos que es momento de ser m\u00e1s eficientes\u201d.<\/p>\n

Se sab\u00eda que las c\u00e9lulas grasas, al producir la hormona leptina, pueden inhibir el apetito y estimular el metabolismo celular, causando p\u00e9rdida de peso. Seg\u00fan opina Mori, la se\u00f1alizaci\u00f3n leptina se encuentra, a su vez, asociada con el envejecimiento y con la aparici\u00f3n de enfermedades cardiovasculares, diabetes y c\u00e1ncer. El trabajo de Mori describe un efecto opuesto, desacelerando la actividad celular por medio de microARNs. En Harvard, Mori midi\u00f3 la cantidad de microARNs del tejido adiposo en diferentes tejidos de ratones j\u00f3venes y viejos. Al envejecer, not\u00f3 que hab\u00eda una reducci\u00f3n en la cantidad de microARNs del tejido adiposo, pero la restricci\u00f3n cal\u00f3rica revert\u00eda ese cuadro, manteniendo los niveles de la enzima Dicer y de las microARNs.<\/p>\n

La asociaci\u00f3n, inmediatamente despu\u00e9s confirmada en C. elegans<\/i>, parec\u00eda directa: los animales con niveles m\u00e1s altos de Dicer y microARNs viv\u00edan m\u00e1s, y los que ten\u00edan menos mor\u00edan antes. \u201cLa enzima Dicer se encuentra sobreexpresada en la restricci\u00f3n cal\u00f3rica y eleva la resistencia al estr\u00e9s oxidativo, que resulta perjudicial para las c\u00e9lulas\u201d, a\u00f1adi\u00f3. Del mismo modo, tal como se describe en un art\u00edculo publicado en la revista Cell Metabolism<\/i> en 2012, la p\u00e9rdida de funci\u00f3n de dicha enzima, causada por mutaciones, conduc\u00eda a las c\u00e9lulas a la senilidad. \u201cLa producci\u00f3n de microARNs en el tejido adiposo puede controlar el envejecimiento\u201d, concluy\u00f3.<\/p>\n

Mori comenz\u00f3 a trabajar con C. elegans<\/i> en 2007, en Harvard, porque necesitaba organismos con un ciclo de vida menor que el de los ratones. En forma similar, el bi\u00f3logo sudafricano Sydney Brenner, inicialmente en Cambridge, Inglaterra, y luego en San Diego, Estados Unidos, inaugur\u00f3 los estudios con C. elegans<\/i> en 1963, porque buscaba un organismo que, m\u00e1s all\u00e1 de crecer r\u00e1pidamente, le permitiera observar el crecimiento de c\u00e9lulas y \u00f3rganos, algo que no era posible con las dros\u00f3filas, el insecto modelo cl\u00e1sico para los estudios gen\u00e9ticos.<\/p>\n

Al principio, mientras Brenner preparaba y seleccionaba mutantes, que resultar\u00edan fundamentales para las investigaciones que comenzar\u00edan inmediatamente despu\u00e9s, la mayor\u00eda no tomaba en serio a esos gusanos. Un colega de Brenner le dijo que \u201cno arriesgar\u00eda ni un centavo\u201d por su trabajo, lamentando que estuviese 20 a\u00f1os adelantado a su \u00e9poca, revel\u00f3 el bi\u00f3logo en 2009, siete a\u00f1os despu\u00e9s de haber sido uno de los ganadores del Premio Nobel en reconocimiento por sus estudios sobre regulaci\u00f3n g\u00e9nica, realizados con C. elegans<\/i>. \u201cMe han dicho que actualmente existen 400 laboratorios de C. elegans<\/i>\u201d, celebr\u00f3. \u201cA menudo me preguntan por qu\u00e9 abandon\u00e9 la investigaci\u00f3n con C. elegans<\/i> justo cuando se pon\u00eda realmente interesante. La respuesta es sencilla: los que ahora estudian el tema son mucho mejores que yo\u201d. Lo que a Brenner le gustaba era abrir caminos, lo que era, tal como \u00e9l lo defini\u00f3, \u201cla fase m\u00e1s emocionante de la investigaci\u00f3n cient\u00edfica\u201d.<\/p>\n

Una oportunidad
\n<\/b>\u201cSon pocos los que trabajan con C. elegans<\/i> en Brasil, tal vez por temor a que no se acepte un modelo experimental diferente, que yo vislumbr\u00e9 como una oportunidad\u201d, dice Mori, que hace dos a\u00f1os trajo a los ejemplares en su equipaje al regresar de Estados Unidos. Ahora posee una colecci\u00f3n con 50 linajes, que conserva en cuatro incubadoras a una temperatura promedio de 21\u00ba Celsius.<\/p>\n

Su trabajo todav\u00eda no encuentra aplicaciones, porque los microARNs constituyen, en realidad, un grupo de cientos de mol\u00e9culas con un tama\u00f1o promedio de 20 nucle\u00f3tidos y, probablemente, algunos act\u00faan en contra y otros a favor del envejecimiento. El problema radica en que los microARNs parecen hallarse en todas partes y cumplir muchas funciones: pueden, por ejemplo, participar en la progresi\u00f3n de tumores de pr\u00f3stata, tal como demostraron investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), en enfermedades cardiovasculares, como se estudi\u00f3 en el Instituto de Ciencias Biom\u00e9dicas de la USP, o en el control del ritmo circadiano, tal como se denomina al per\u00edodo de alrededor de 24 horas sobre el cual se basa el ciclo biol\u00f3gico de casi todos los seres vivos, tal como propuso un grupo de la Universidad Federal de Alagoas.<\/p>\n

A pesar de la incertidumbre acerca del rol que cumplen esas mol\u00e9culas, Mori estima que el control de la enzima Dicer y de los microARNs podr\u00eda constituir una estrategia factible para elevar la expectativa de vida, simulando el efecto de la restricci\u00f3n cal\u00f3rica por medio de medicamentos tales como el antibi\u00f3tico que est\u00e1 evaluando. Evidentemente, el envejecimiento es un proceso biol\u00f3gico muy complejo. En el marco de una conferencia realizada en el mes de agosto en Italia, Mori observ\u00f3 que uno de los actuales focos de atenci\u00f3n son las mitocondrias, los compartimientos celulares responsables de la producci\u00f3n de energ\u00eda. \u201cLa comunicaci\u00f3n entre la mitocondria y el n\u00facleo regula la s\u00edntesis de prote\u00ednas y, de ese modo, controla el envejecimiento\u201d, dice. \u201cEst\u00e1 llegando el tiempo en que podremos integrar informaci\u00f3n independiente y adquirir una noci\u00f3n m\u00e1s clara acerca de c\u00f3mo envejece el organismo y c\u00f3mo intervenir en forma efectiva\u201d.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nDetecci\u00f3n de mecanismos responsables de los efectos ben\u00e9ficos de la restricci\u00f3n cal\u00f3rica (10\/ 52557-0<\/a>); Modalidad<\/b> Apoyo a J\u00f3venes Investigadores; Coordinador<\/b> Marcelo Alves da Silva Mori \u2013 Unifesp; Inversi\u00f3n<\/b> R$ R$\u00a0696.496,53 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nBRENNER, S. In the beginning was the worm…<\/a> Genetics<\/b> v 182, p. 413-5. 2009.
\nMORI, M.A. et al<\/em>. Role of microRNA processing in adipose tissue in stress defense and longevity<\/a>. Cell Metabolism<\/b>. v. 5, n. 16, p. 336-47. 2012.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"F\u00e1rmaco mejora el funcionamiento celular en el helminto C. elegans","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[278,306],"coauthors":[5968],"class_list":["post-148971","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biologia-es","tag-genetica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/148971","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=148971"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/148971\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=148971"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=148971"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=148971"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=148971"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}