En el último siglo y medio se ha multiplicado la esperanza de vida pero gran parte de los procesos de envejecimiento siguen siendo un misterio para la ciencia
La restricción calórica es el único método demostrado para prolongar la existencia, aunque no en humanos /
En solo cuatro generaciones, los humanos han visto crecer su esperanza de vida más que en las decenas de miles de años transcurridos desde la aparición de la especie. La ciencia, que permitió conocer la existencia de microorganismos que nos matan y ayudó a crear armas con las que combatirlos, está detrás de buena parte de esa prolongación de la existencia, pero el proceso que nos hace envejecer continúa siendo uno de los grandes misterios de la biología. Además, aunque la medicina ha logrado gestionar los efectos del paso del tiempo sobre la salud para mantenernos con vida y relativamente sanos más tiempo, seguimos envejeciendo como siempre.
En su último número, la revista Science ha publicado una serie especial de artículos en los que algunos de los principales investigadores del mundo en áreas relacionadas con el envejecimiento hablan sobre los últimos avances en la comprensión de su naturaleza y en la lucha por prolongar la vida.
Un pariente de las medusas puede permanecer durante años sin envejecer
Como se recuerda en el especial, la única intervención que se ha mostrado eficaz para extender la vida en animales sin emplear ingeniería genética es la restricción calórica sin malnutrición. “Aunque su efectividad no es universal, una gran parte de los estudios han documentado incrementos en la duración de la vida y la duración de la salud cuando se aplica restricción calórica en modelos de laboratorio, incluidos primates no humanos”, apuntan en uno de los artículos publicados en Science. Algunos estudios han mostrado beneficios para la salud en humanos que comen poco, aunque su alcance es limitado.
La restricción calórica es el único método demostrado para prolongar la existencia, aunque no en humanos /
En solo cuatro generaciones, los humanos han visto crecer su esperanza de vida más que en las decenas de miles de años transcurridos desde la aparición de la especie. La ciencia, que permitió conocer la existencia de microorganismos que nos matan y ayudó a crear armas con las que combatirlos, está detrás de buena parte de esa prolongación de la existencia, pero el proceso que nos hace envejecer continúa siendo uno de los grandes misterios de la biología. Además, aunque la medicina ha logrado gestionar los efectos del paso del tiempo sobre la salud para mantenernos con vida y relativamente sanos más tiempo, seguimos envejeciendo como siempre.
En su último número, la revista Science ha publicado una serie especial de artículos en los que algunos de los principales investigadores del mundo en áreas relacionadas con el envejecimiento hablan sobre los últimos avances en la comprensión de su naturaleza y en la lucha por prolongar la vida.
Un pariente de las medusas puede permanecer durante años sin envejecer
Como se recuerda en el especial, la única intervención que se ha mostrado eficaz para extender la vida en animales sin emplear ingeniería genética es la restricción calórica sin malnutrición. “Aunque su efectividad no es universal, una gran parte de los estudios han documentado incrementos en la duración de la vida y la duración de la salud cuando se aplica restricción calórica en modelos de laboratorio, incluidos primates no humanos”, apuntan en uno de los artículos publicados en Science. Algunos estudios han mostrado beneficios para la salud en humanos que comen poco, aunque su alcance es limitado.
Un gran número de estudios han mostrado también que el ejercicio prolonga el tiempo de vida saludable. Sin embargo, los autores consideran que la dificultad para lograr que la población adopte este tipo de hábitos, igual que sucede con la restricción calórica, hace interesante el desarrollo de fármacos que produzcan efectos beneficiosos similares, en particular para personas mayores.
Un experimento involuntario que ha mostrado los efectos de la restricción calórica y el ejercicio sobre la población tuvo lugar en Cuba en los 90, tras la caída de la Unión Soviética. Entonces, la crisis desencadenada en la isla hizo que de un consumo de 3.000 calorías diarias por persona, los cubanos pasaran a ingerir unas 2.200 y, contra su voluntad, se vieron obligados a caminar más o utilizar la bicicleta como sustituto de los vehículos propulsados por combustibles que no se podían permitir. Además de una pérdida media de cinco kilos de peso, aquellas penurias hicieron mejorar la salud de los cubanos.
Un medicamento contra los rechazos en trasplantes incrementó la esperanza de vida de ratones un 38%
Otro de los campos de estudio de interés para combatir el envejecimiento son las células madre. La Hydra vulgaris es un minúsculo pariente de las medusas cuyas células madre no pierden su capacidad para renovarse. Los experimentos de laboratorio han mostrado que puede vivir durante más de cuatro años sin mostrar signo alguno de envejecimiento. El estudio de estos animales sugiere, por ejemplo, que el gen FoxO, relacionado con la tolerancia a la oxidación, y que también influye en la longevidad de las moscas Drosophila o de los gusanos C. elegans, puede ser uno de los responsables de la capacidad de H. vulgaris para seguir renovándose sin aparentes signos de desgaste.
Aunque no se sabe cómo puede aprovecharse este conocimiento para aplicárselo a los humanos, el estudio de las células madre es fundamental para comprender las bases del envejecimiento. Estas células mantienen sanos los tejidos de los seres vivos durante los años de mayor fertilidad, pero después pierden esa capacidad. Según explica Margaret Goodell, de la Escuela de Medicina Baylor, en Houston (EEUU), algunos estudios, como el que mostró que la inyección de plasma de ratones jóvenes en otros ancianos hacía que sus células rejuveneciesen, indica “al menos algunos aspectos del envejecimiento celular pueden ser reversibles, quizá a través de la reprogramación del epigenoma”. En este sentido, Goodell menciona que tratamientos como la rapamicina, que han logrado prolongar la vida de ratones de laboratorio en un 38%, pueden lograr su efecto mejorando el funcionamiento de las células madre en individuos mayores.
Investigadores como Goodell están tratando de comprender cómo las mutaciones genéticas, los cambios epigenéticos, o el entorno en el que se encuentran las células madre influye en su pérdida de efectividad con el paso del tiempo. Entender el papel que desempeña cada uno de estos factores servirá para diseñar estrategias con las que prolongar la vida de las células madre, como sucede cuando la sangre de ratón joven cambia el entorno de las células madre del ratón viejo.
Algunos factores del envejecimiento, como la longitud de los telómeros, tienen más interés en combinación con otros factores
En el especial de Science también aparecen los telómeros. Investigadores como Elizabeth Blackburn, que recibió el Nobel de Medicina por su descubrimiento, fueron pioneros en el estudio de estos mecanismos de protección del ADN situados en los extremos de los cromosomas. Según observaron entonces, los telómeros tenían que mantener una cierta longitud para que las células se puedan seguir dividiendo. Además, vieron que una enzima, la telomerasa, cumplía una función reparadora de los telómeros.
Siempre ha existido la esperanza de que este descubrimiento sería clave para comprender algunos de los mecanismos fundamentales del envejecimiento e incluso que diese ideas sobre cómo retrasarlo.
Con el tiempo, sin embargo, ha sido complicado utilizar el estudio de los telómeros con objetivos prácticos. Aunque hay empresas que venden productos que prometen dar a conocer la edad biológica a partir de la medición de los telómeros, la gran variedad de longitudes de los telómeros en personas de la misma edad o el incremento del riesgo de cáncer que puede compensar sus efectos beneficiosos hace que conocer su longitud sea una información poco práctica.
El valor del estudio de los telómeros llegará, según expone Blackburn en uno de los artículos de Science, en combinación con otros factores. “Una menor longitud media de los telómeros medidos en el momento del diagnóstico de cáncer de vejiga no se asociaba significativamente con la mortalidad futura”, explica la científica australiana. Sin embargo, “cuando se combina con un diagnóstico de depresión, la supervivencia media se reducía de 200 meses a 31”, añade. Después de advertir contra tratamientos sin regular para incrementar la actividad de la telomerasa que también podrían aumentar el riesgo de cáncer, Blackburn concluye que la biología de los telómeros se debe contemplar en un contexto junto a otros factores.
La única intervención que se ha mostrado eficaz para extender la vida en animales es la restricción calórica sin malnutrición
Aunque por el momento el conocimiento sobre la biología básica del envejecimiento es reducido, ya se han comenzado a probar en animales posibles tratamientos para alargar la esperanza de vida. La mencionada rapamicina, un fármaco empleado para evitar el rechazo tras trasplantes de órganos, logra revertir el deterioro cardiaco y mejorar el sistema inmune incluso cuando se comienza a aplicar en la edad adulta. Otro medicamento con potencial para prolongar la vida es la metformina, utilizada para tratar la diabetes.
Un enfoque diferente, que también se menciona en la serie de Science, es el de dirigirse a hormonas cuya expresión sufre cambios importantes durante el envejecimiento, como los esteroides sexuales o la hormona del crecimiento. No obstante, es un terreno en el que los riesgos y los beneficios aún no están bien definidos. En esta misma línea iría la transfusión de plasma joven para ralentizar enfermedades como el alzhéimer.
Pese a que los investigadores que trabajan en este campo reconocen lo mucho que se desconoce sobre la biología básica del envejecimiento, afirman también que los trabajos con modelos animales dejan abierta la puerta a pensar que no existen barreras a seguir ampliando la esperanza de vida.
Un experimento involuntario que ha mostrado los efectos de la restricción calórica y el ejercicio sobre la población tuvo lugar en Cuba en los 90, tras la caída de la Unión Soviética. Entonces, la crisis desencadenada en la isla hizo que de un consumo de 3.000 calorías diarias por persona, los cubanos pasaran a ingerir unas 2.200 y, contra su voluntad, se vieron obligados a caminar más o utilizar la bicicleta como sustituto de los vehículos propulsados por combustibles que no se podían permitir. Además de una pérdida media de cinco kilos de peso, aquellas penurias hicieron mejorar la salud de los cubanos.
Un medicamento contra los rechazos en trasplantes incrementó la esperanza de vida de ratones un 38%
Otro de los campos de estudio de interés para combatir el envejecimiento son las células madre. La Hydra vulgaris es un minúsculo pariente de las medusas cuyas células madre no pierden su capacidad para renovarse. Los experimentos de laboratorio han mostrado que puede vivir durante más de cuatro años sin mostrar signo alguno de envejecimiento. El estudio de estos animales sugiere, por ejemplo, que el gen FoxO, relacionado con la tolerancia a la oxidación, y que también influye en la longevidad de las moscas Drosophila o de los gusanos C. elegans, puede ser uno de los responsables de la capacidad de H. vulgaris para seguir renovándose sin aparentes signos de desgaste.
Aunque no se sabe cómo puede aprovecharse este conocimiento para aplicárselo a los humanos, el estudio de las células madre es fundamental para comprender las bases del envejecimiento. Estas células mantienen sanos los tejidos de los seres vivos durante los años de mayor fertilidad, pero después pierden esa capacidad. Según explica Margaret Goodell, de la Escuela de Medicina Baylor, en Houston (EEUU), algunos estudios, como el que mostró que la inyección de plasma de ratones jóvenes en otros ancianos hacía que sus células rejuveneciesen, indica “al menos algunos aspectos del envejecimiento celular pueden ser reversibles, quizá a través de la reprogramación del epigenoma”. En este sentido, Goodell menciona que tratamientos como la rapamicina, que han logrado prolongar la vida de ratones de laboratorio en un 38%, pueden lograr su efecto mejorando el funcionamiento de las células madre en individuos mayores.
Investigadores como Goodell están tratando de comprender cómo las mutaciones genéticas, los cambios epigenéticos, o el entorno en el que se encuentran las células madre influye en su pérdida de efectividad con el paso del tiempo. Entender el papel que desempeña cada uno de estos factores servirá para diseñar estrategias con las que prolongar la vida de las células madre, como sucede cuando la sangre de ratón joven cambia el entorno de las células madre del ratón viejo.
Algunos factores del envejecimiento, como la longitud de los telómeros, tienen más interés en combinación con otros factores
En el especial de Science también aparecen los telómeros. Investigadores como Elizabeth Blackburn, que recibió el Nobel de Medicina por su descubrimiento, fueron pioneros en el estudio de estos mecanismos de protección del ADN situados en los extremos de los cromosomas. Según observaron entonces, los telómeros tenían que mantener una cierta longitud para que las células se puedan seguir dividiendo. Además, vieron que una enzima, la telomerasa, cumplía una función reparadora de los telómeros.
Siempre ha existido la esperanza de que este descubrimiento sería clave para comprender algunos de los mecanismos fundamentales del envejecimiento e incluso que diese ideas sobre cómo retrasarlo.
Con el tiempo, sin embargo, ha sido complicado utilizar el estudio de los telómeros con objetivos prácticos. Aunque hay empresas que venden productos que prometen dar a conocer la edad biológica a partir de la medición de los telómeros, la gran variedad de longitudes de los telómeros en personas de la misma edad o el incremento del riesgo de cáncer que puede compensar sus efectos beneficiosos hace que conocer su longitud sea una información poco práctica.
El valor del estudio de los telómeros llegará, según expone Blackburn en uno de los artículos de Science, en combinación con otros factores. “Una menor longitud media de los telómeros medidos en el momento del diagnóstico de cáncer de vejiga no se asociaba significativamente con la mortalidad futura”, explica la científica australiana. Sin embargo, “cuando se combina con un diagnóstico de depresión, la supervivencia media se reducía de 200 meses a 31”, añade. Después de advertir contra tratamientos sin regular para incrementar la actividad de la telomerasa que también podrían aumentar el riesgo de cáncer, Blackburn concluye que la biología de los telómeros se debe contemplar en un contexto junto a otros factores.
La única intervención que se ha mostrado eficaz para extender la vida en animales es la restricción calórica sin malnutrición
Aunque por el momento el conocimiento sobre la biología básica del envejecimiento es reducido, ya se han comenzado a probar en animales posibles tratamientos para alargar la esperanza de vida. La mencionada rapamicina, un fármaco empleado para evitar el rechazo tras trasplantes de órganos, logra revertir el deterioro cardiaco y mejorar el sistema inmune incluso cuando se comienza a aplicar en la edad adulta. Otro medicamento con potencial para prolongar la vida es la metformina, utilizada para tratar la diabetes.
Un enfoque diferente, que también se menciona en la serie de Science, es el de dirigirse a hormonas cuya expresión sufre cambios importantes durante el envejecimiento, como los esteroides sexuales o la hormona del crecimiento. No obstante, es un terreno en el que los riesgos y los beneficios aún no están bien definidos. En esta misma línea iría la transfusión de plasma joven para ralentizar enfermedades como el alzhéimer.
Pese a que los investigadores que trabajan en este campo reconocen lo mucho que se desconoce sobre la biología básica del envejecimiento, afirman también que los trabajos con modelos animales dejan abierta la puerta a pensar que no existen barreras a seguir ampliando la esperanza de vida.
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