Los científicos han encontrado un giro extremadamente sutil en la genética de las células que envejecen, que parece hacerlas cada vez menos funcionales a medida que pasa el tiempo.
RInvestigadores de la Universidad Northwestern han revelado animales como ratones, ratas, killis e incluso humanos muestran un desequilibrio gradual de genes largos y cortos en prácticamente todas las células de su cuerpo a medida que envejecen.
El descubrimiento sugiere que no hay genes específicos que controlen el proceso de envejecimiento. En cambio, la vejez parece regirse por cambios a nivel de sistemas con efectos complejos. Y esto puede afectar a miles de genes diferentes y sus respectivas proteínas.
Sin embargo, para un gen individual, los cambios son tan pequeños que resultan insignificantes. Probablemente es por eso que han pasado desapercibidos hasta ahora.
“Nos hemos centrado principalmente en una pequeña cantidad de genes, pensando que unos pocos genes explicarían la enfermedad”. dice Northwestern University científico de datos Luis Amaral.
“Entonces, tal vez no nos enfocamos en lo correcto antes. Ahora que tenemos este nuevo entendimiento, es como tener un nuevo instrumento. Es como Galileo con un telescopio, mirando el espacio. Observar la actividad genética a través de esta nueva lente permitirá ver los fenómenos biológicos de manera diferente”.
Normalmente, en una célula individual o en un grupo de células, un código representado en el ADN se traduce en ARN, convirtiéndose en una colección de instrucciones flotantes conocidas como transcriptoma.
Esta biblioteca móvil de recetas genéticas es lo que utiliza la célula para crear sus partes y llevar a cabo sus diversas funciones. Su contenido también parece cambiar con la edad.
En un animal joven y sano, la actividad de los genes cortos y largos se equilibra en un transcriptoma, y este equilibrio se controla y mantiene cuidadosamente. Pero a medida que un individuo envejece, los genes cortos se vuelven más una tendencia dominante.
En varios tipos diferentes de animales, de hecho, se encontró que los transcriptomas más cortos proliferaban con la edad.
“Los cambios en la actividad de los genes son muy, muy pequeños, y estos pequeños cambios involucran a miles de genes”. explica biólogo del desarrollo Thomas Stoeger.
“Descubrimos que este cambio era constante en diferentes tejidos y en diferentes animales. Lo encontramos en casi todas partes. Me parece muy elegante que un solo principio relativamente conciso parezca explicar casi todos los cambios en la actividad de los genes que ocurren en los animales. a medida que envejecen”.
Al igual que el propio proceso de envejecimiento, la transición a transcriptomas más pequeños comienza temprano y es gradual.
En ratas, las muestras de tejido tomadas a los 4 meses de edad tenían una mediana de longitud de genes relativamente más larga que las tomadas a los 9 meses de edad.
Los cambios en el transcriptoma encontrados en killis desde la edad de 5 semanas hasta las 39 semanas fueron similares.
Para probar el patrón en humanos, los investigadores recurrieron a los datos del Expresión Genotipo-Tejido (GTEx), que proporciona públicamente información genética recopilada de casi 1.000 personas fallecidas.
Entre los humanos, se descubrió una vez más que la longitud del transcriptoma predice la edad avanzada, y se vuelve significativa en el grupo de edad de 50 a 69 años.
En comparación con el grupo de edad más joven de 30 a 49 años, el grupo de mayor edad mostró transcripciones más largas que tenían menos probabilidades de “doblarse” o volverse funcionalmente activas en comparación con las más cortas.
“El resultado para los humanos es muy fuerte porque tenemos más muestras de humanos que de otros animales”. dice Amaral.
“También fue interesante porque todos los ratones que estudiamos son genéticamente idénticos, del mismo sexo y criados en las mismas condiciones de laboratorio, pero los humanos son todos diferentes. Todos murieron por diferentes causas y a diferentes edades. Analizamos muestras de hombres. y mujeres por separado y encontraron el mismo patrón”.
Aún no satisfechos con sus resultados, los investigadores de Northwestern investigaron a continuación el efecto de varios tratamientos antienvejecimiento. intervenciones sobre la longitud de los transcriptomas. La mayoría de las intervenciones favorecieron las transcripciones largas, a pesar de sus diferentes impactos en el cuerpo.
Los autores concluyen que el envejecimiento no puede reducirse a un origen único de desequilibrio del transcriptoma.
En cambio, ellos discutir que “múltiples condiciones ambientales e internas” probablemente conducen a que los genes cortos se vuelvan más activos en el cuerpo.
“Estimulados por nuestros hallazgos sobre las intervenciones antienvejecimiento, creemos que comprender la dirección de la causalidad entre otros cambios celulares y transcriptómicos dependientes de la edad y el desequilibrio del transcriptoma asociado con la longitud podría abrir nuevas direcciones de investigación para las intervenciones antienvejecimiento”, concluyen los autores. concluir.
El estudio fue publicado en Naturaleza Envejecimiento.