longevidad 1.0

El único animal inmune al cáncer revela su secreto

El ratopín rasurado, un roedor de África, no sufre tumores por una variante del ácido hialurónico, molécula que se usa en inyecciones antiarrugas.

Nuño Domínguez / Materia 2013-06-20

Es uno de los mamíferos más raros del mundo y posiblemente uno de los más feos, pero todos deberíamos envidiarle. Es el ratopín rasurado, un roedor sin pelo que vive bajo tierra en las sabanas de África, se organiza en colonias como las hormigas, nunca bebe agua y, sobre todo, es el único animal conocido que no sufre cáncer. Un reducido grupo de investigadores de varios países estudia a esta criatura capaz de vivir hasta 30 años, un récord absoluto entre roedores , en busca de nuevas claves para alargar la vida de los humanos.
Hoy, un equipo de investigadores de EEUU explica por fin por qué este animal es inmune al cáncer. Es gracias a una sustancia llamada ácido hialurónico y que es bien conocida por los humanos, pues ya se usa, por ejemplo, para borrar los efectos del paso del tiempo con inyecciones que corrigen las arrugas. La clave, dicen, es que el ratopín aprovecha esta sustancia mucho mejor que el resto de mamíferos, “hasta los límites de lo posible”.
“Este animal nos va a enseñar cómo ser inmunes al cáncer”, asegura a Materia Andrei Seluanov, investigador de la Universidad de Rochester (EEUU) y coautor del estudio que describe en Nature el nuevo hallazgo. El ratopín ya nos había enseñado muchas otras cosas. El Heterocephalus glaber es el único mamífero que vive como los insectos sociales, con una reina todopoderosa a la que sirven obreros y soldados que no dudarían en matar a cualquier ratopín ajeno a la colonia. Además de su sorprendente longevidad y ausencia de cáncer, este animal es también insensible al dolor que causa el ácido en la piel.

“Los alumnos dicen que es como una salchicha”

“Mis estudiantes dicen que es como una salchicha con dientes“, bromea Seluanov. Este investigador ruso lleva estudiando a estos roedores desde hace casi una década. Los animales corretean en su laboratorio de urna a urna a través de túneles mantenidos a la temperatura y humedad exactas del subsuelo africano: 32 grados. Los datos acumulados por otros equipos, basados en el estudio de 1.500 ratopines durante 25 años, indican que sólo uno desarrolló cáncer, explica Seluanov. Es algo nunca visto. “El 95% de los ratones de laboratorio desarrollan cáncer y, en libertad, la tasa es del 75% porque los roedores son especialmente vulnerables a esta enfermedad”. Por eso el ratopín, o rata topo calva, que vive 10 veces más que los ratones convencionales y no tiene cáncer, es un animal extraordinario.

Aplicación en humanos

Seluanov, junto a investigadores en China e Israel, ha encontrado por fin el compuesto responsable de la inmunidad de este animal a los tumores que acorralan al resto de mamíferos. Se trata de una sustancia viscosa que aisló en su laboratorio y que se conoce como ácido hialurónico. Es una cadena con átomos de carbono e hidrógeno que producen la mayoría de las células del cuerpo y que ayuda, entre otras cosas, a controlar el crecimiento de los órganos hasta su tamaño adecuado. Al contrario que el ácido hialurónico que producen los ratones y los humanos, la variante del ratopín es una cadena mucho más grande y larga. El gran tamaño de esta molécula es fundamental para conferir protección ante el cáncer”, explica Seluanov.

Hasta ahora se sabía que esa sustancia viscosa era la responsable de darle al ratopín la prodigiosa elasticidad de su piel para reptar por los túneles. Ahora, Seluanov demuestra que la misma molécula es también responsable de bloquear el desarrollo de tumores. El estudio muestra que si se elimina el ácido hialurónico de ratopín, las células comienzan a dividirse sin control generando tumores. “Estoy bastante seguro de que encontraremos la forma de aplicar este descubrimiento para tratar el cáncer en humanos“.
Una vez desvelado el secreto del ratopín, queda por ver si se puede aplicar para lograr que los humanos vivan más de 100 años sin cáncer. Es algo que llevará mucho tiempo, aunque hay ventajas, como por ejemplo que el ácido hialurónico ya se usa en tratamientos. “La variante de esta sustancia producida en células evita, por ejemplo, que los huesos de la rodilla rocen unos con otros y ya se usa en pacientes con artritis”, explica Seluanov. “El compuesto también es un sustituto del botox y se inyecta bajo la piel para quitar las arrugas”, añade. Ahora su equipo va a crear ratones transgénicos que producirán ácido hialurónico de ratopín. Si todo va bien, después habría que probar si también funciona en células humanas y buscar dianas terapéuticas para aumentar la producción de este ácido. “Estoy bastante seguro de que encontraremos la forma de aplicar este descubrimiento para tratar el cáncer en humanos”, asegura Seluanov.
“Es un trabajo muy interesante, como todos los estudios previos realizados en este modelo animal”, opina Carlos López-Otín, bioquímico de la Universidad de Oviedo y experto en la investigación de las claves del envejecimiento, en su caso basado en enfermedades humanas de senectud prematura. Su equipo, explica, quiso participar en la secuenciación del genoma de este roedor, aunque al final no lo logró y fueron otros equipos los que lo hicieron en 2011. “Se abre ahora un camino largo pero muy interesante hacia la validación en otras especies, incluso en humanos, de la idea de que la modulación de la ruta bioquímica del ácido hialurónico puede tener efectos semejantes a los observados en este atípico y extraordinario roedor”, señala.

 

Investigadores del Kings College de Londres han realizado un estudio en el que a partir de ciertos metabolitos de la sangre y como resultado de cambios moleculares tempranos antes del nacimiento o durante la infancia, se puede determinar indicadores sobre la salud a largo plazo e hipotéticamente ayudar a determinar la esperanza de vida de una persona.
Este estudio publicado en el International Journal of Epidemiology , es el resultado de una investigación sobre el perfil metabólico de más de 6.000 gemélos, que establece unos 22 metabolitos que pueden estar relacionados con el envejecimiento.
El hallazgo sugiere que los niveles de estos metabolitos, pueden determinarse ya en el propio feto antes de nacer y otros durante las etapas posteriores durante la infancia. Los investigadores afirman que los resultados muestran que es posible que estos marcadores de envejecimiento pueden ser identificados con pruebas de sangre sencillas en el futuro, lo que puede dar más pistas sobre el proceso de envejecimiento y podría facilitar el desarrollo posterior de terapias para el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad.
Los científicos conocen desde hace tiempo como influye el peso de una persona en el nacimiento sobre su salud en la edad adulta, y que las personas con bajo peso al nacer son más susceptibles a las enfermedades relacionadas con la edad. Hasta ahora, los mecanismos moleculares que vinculan bajo peso al nacer con la salud o la enfermedad en la tercera edad no se había tenido demasiado en cuenta, pero este descubrimiento ha puesto de manifiesto una de las vías moleculares implicadas.
En particular, uno de estos metabolitos en sangre (C-glyTrp) se asocia con una serie de características relacionadas con la edad, tales como la función pulmonar, la densidad mineral ósea, el colesterol y la presión arterial. Fundamentalmente, los investigadores encontraron que también se asoció con un menor peso al nacer, al comparar los pesos del nacimiento de gemelos idénticos.
Para explorar la relación entre el peso al nacer y el metabolito, los investigadores mostraron a través de pruebas genéticas como influyen en los genes los cambios epigenéticos (Existen interruptores químicos que activan o desactivan los genes provocados por el entorno de la persona o su estilo de vida). Estos cambios epigenéticos pueden entonces influir en el metabolismo durante la vida de una persona, que a su vez influye en el riesgo de desarrollar enfermedades relacionadas con la edad.
Ana Valdés, investigadora principal del grupo de investigación que ha liderado el proyecto, afirma que: “El envejecimiento humano es un proceso influenciado por la genética, estilo de vida y factores ambientales, pero los genes sólo explican una parte de esta historia. Los cambios moleculares que influyen en la forma en que envejecemos son provocados por los cambios epigenéticos. Este estudio ha utilizado por primera vez los análisis de sangre y los cambios epigenéticos para identificar metabolitos que tiene una relación directa con el peso al nacer y por tanto con la determinación de la esperanza de vida.”
Estos metabolitos estudiados, se mostraron diferentes en las muestras de gemelos genéticamente idénticos y que tuvieron diferente peso al nacer. Esto revela, según los investigadores,  que el peso al nacer afecta a un mecanismo molecular que altera estos metabolitos. Esto puede ayudarnos a entender cómo la nutrición que se provee en el útero al feto puede altera las vías moleculares que dan lugar al envejecimiento más rápido y un mayor riesgo de enfermedades relacionadas con la edad, cincuenta años más tarde.

Gracias a mami, las mujeres viven mas que los hombres

 

Es acaso la vejez una enfermedad? El envejecimiento podría definirse como la acumulación de daño molecular ya sea por el exceso (ej. obesidad y diabetes) o por la escasez (ej. falta de antioxidantes).

Algunos dirían que el envejecimiento es un proceso normal y por lo tanto no es un estado patológico. Sin embargo, recordemos que no fue sino hasta 1977 que el Alzheimer’s fue clasificado como enfermedad diferenciándolo del proceso natural, la demencia senil.

Evolutivamente hablando, la vejez no brinda una ventaja competitiva a la especie, es algo que afecta a TODOS los seres humanos, es una consecuencia genética pre-programada. Por lo tanto aunque especial, la vejez es una enfermedad.

La aceptación de la vejez como enfermedad podría tener varios beneficios a la sociedad. Primero, las instituciones la clasificarían como una prioridad de salud y desarrollarían medidas medicas y políticas sociales para enfrentarla mejor. Segundo, se regularían mas estrictamente las campañas publicitarias de productos anti-envejecimiento que actualmente se clasifican como suplementos o productos cosméticos afectando el bolsillo y la esperanza de la gente.

Redefinir a la vejez como enfermedad fomentaría el desarrollo de pruebas clínicas que para cada producto que se quiera denominar “anti-envejecimiento” sea seguro y eficaz .

 

Algunas personalidades investigadoras de la vejez y del decaimiento de cuerpo humano tienen ideas futuristas acerca de inmortalidad. Tal es el caso de Aubrey de Greyquien fundo el Instituto de Investigación para el Rejuvenecimiento en EUA hace varios años. Aubrey cree firmemente que combatiendo los 7 “monstros” del envejecimiento podemos eliminar a la muerte de nuestro futuro.

Investigaciones científicas mas objetivas demuestran que lo mas tangible en este momento es desacelerar el envejecimiento (un concepto de David Gems) aunque no sea posible eliminarlo. Es decir, enfermedades que causan la muerte a los 70, 80 y 90 años de edad podrán ser y están siendo pospuestas por intervenciones médicas.

En los últimos años las expectativas de vida de la población mundial se han incrementando dramáticamente. E numero de personas con 100 años y mas ya es bastante común en países escandinavos y en Japón. Lo que significa que la proporción de personas de la tercera edad comparada con los jóvenes también se incrementa significativamente.

Por medio del estudio de genes que controlan la velocidad de envejecimiento es posible comprender como y porque envejecemos. Muchos de estos genes tienen que ver con mecanismos que procesan nuestros alimentos. Por ejemplo, proteínas que responden a la insulina (IGF-1 y TOR) no solo metabolizan lo que comemos, también nos ayudan a resistir situaciones de estrés biológico y aumentan nuestras expectativas de vida.

Manipulando estos genes y las cantidades de alimentos consumidos ha sido posible aumentar la vida en animales como gusanos, ratones y mamíferos incluyendo a primates. Una estrategia conocida como restricción calóricademuestra que disminuyendo el consumo de calorías (alimento) alarga la vida de muchos animales. Actualmente se están realizando estudios en humanos para evaluar si al disminuir las calorías que comemos de 2000 a 1000 por día es posible alargar la vida sin efectos secundarios drásticos u otras enfermedades.

La ciencia medica avanza mas rápido de lo que estamos envejeciendo. Para nuestra generación las expectativas de vida aumentan diariamente y es muy posible que muchos de nosotros vivamos en promedio 120 años. No estamos debatiendo a la muerte solo la estamos posponiendo pues aun no hay cura para el Alzheimer’s, Parkinson’s, diabetes, ataques al corazón y mucho menos para el cáncer.

Sí, viviremos mas años y mas sanamente porque estamos en batalla contra el envejecimiento, pero moriremos de las mismas enfermedades que afecta a las actuales generaciones de ancianos.

Científicos en el campo del envejecimiento como Martin Raff (apoptosis) y Peter Medawar(teoría evolutiva del envejecimiento) tienen ideas opuestas respecto a su propia inmortalidad. Medawar podría vivir por siempre incluso nunca quiso jubilarse de su puesto en Londres. Por otro lado a Raff le aterra la idea de vivir muchos años. Otros no soportan la idea de tener tanto tiempo a su disposición… la muerte antes que tanta aburrición!

La inmortalidad tiene varias problemas éticos. La sustentabilidad de los recursos actuales no seria posible si viviéramos 200 años. Una cuestión sin resolver es: Si alargamos la vida también alargamos el tiempo de la agonía y decrepitud? El acceso a la inmortalidad por unos cuantos: cuantos dictadores seguirían vivos, por cuantas décadas agrandando la injusticia social? 

Resultados del análisis del lipidoma humano y su relación con la longevidad están por salir a la luz a finales de este año. El estudio revela que ciertos lípidos están asociados a la longevidad femenina y pero no a la masculina.

Puede ser que los genes de mamá son responsables en parte de la longevidad. Y aunque los autores no sabemos porque, investigadores en Inglaterra acaban de descubrir que mutaciones en el DNA de la mitocondria podría darnos una explicación.

Los investigadores de la universidad de Lancaster se dieron cuenta que mutaciones en el DNA de la mitocondria afecta cuanto vivimos y que tan rápido envejecemos. A pesar de que el estudio se realizo en moscas, los patrones de herencia y genética son muy similares en células humanas.

Todos tenemos mitocondrias en cada una de nuestras células, estas tienen su propio DNA separado del DNA del núcleo. Este DNA mitocondrial proviene de nuestras madres ellas lo heredan “intacto” a todos sus hijos hombres o mujeres. En el reino animal la tendencia de las hembras a vivir mas que los machos es común. Solo que no sabíamos a que se debía, ahora se sabe que la acumulación de mutaciones en el DNA de la mitocondria es una razón por la que los machos envejecen mas rápido que las hembras.

Porque el DNA mitocondrial afecta negativamente a los hombres?

Antes se especulaba que los hombres vivían menos porque tienden a tomar mas riesgos o por sus altos niveles de testosterona. Pero los insectos no tienen testosterona por eso la ciencia cree que diferencias moleculares (como en el DNA de la mitocondria) proporcionarían una mejor explicación a las diferencias entre hombres y mujeres. Y los estudios en moscas dan una idea muy cercana a lo que sucede en humanos a nivel genético.

Las mitocondrias son pequeños cuerpos dentro de la célula, del tamaño de una bacteria. Estos organelos son unas “maquinas” que transforman lo que comemos en paquetes de energía que usa el cuerpo para todas sus actividades (ATP).

Como el DNA mitocondrial proviene solo del lado materno, se hereda de generación en generación sin dar oportunidad a la Selección Natural de eliminar mitocondrias que tienen mutaciones que perjudican a la especia. El patrón de herencia de la mitocondria es un filtro que funciona afecta negativamente al sexo masculino.

Variaciones genéticas en el DNA mitocondrial están asociadas a la longevidad de machos y no de hembras osea que estas mutaciones solo afectan a los hombres y no a las mujeres.

Desafortunadamente son muchas las mutaciones encontradas en el DNA mitocondrial que afectan al envejecimiento en machos y estas mutaciones están esparcidas por todo el genoma mitocondrial. Si fueran unas cuantas o estuvieran localizadas podríamos predecir o diagnosticar cuanto tiempo de vida relativo le queda al macho comparado con las hembras.

Los investigadores creen que la acumulación de estas mutaciones se debe exclusivamente al patrón de herencia de las mitocondrias es decir su herencia por la línea materna.

Porque este patrón de herencia escapa a la Selección Natural?

Según Dowling quien dirigió el estudio, “Una mutación en el DNA mitocondrial afecta a un padre (macho) pero no a la madre. Ya que en las madres esta mutación pasa desapercibida, pues mientras en los hombres estas mutaciones son negativas en la madres sobrevivientes las mutaciones pueden ser neutrales, beneficas o solo ligeramente negativas. Después de miles de generaciones muchas mutaciones que afectan a los machos se acumulan pero los efectos no están presentes en hembras” 

No es el primer estudio que revela que las mitocondrias son nidos genéticos donde se concentran cambios (mutaciones) que afectan la salud de los machos. Ahora la cuestión es investigar los mecanismos por los cuales los machos puedan protegerse o prevenir estas mutaciones y mantenerse sanos.

Parte de mis investigaciones muestran que ciertos lípidos como los triglicéridos que en altas concentraciones afectan la salud y que son oxidados en la mitocondria, se eliminan mas efectivamente en mujeres que en hombres. Todo esto apunta a que la mitocondria en mujeres es mas efectiva que en hombres. 

No debemos olvidar que el DNA mitocondrial es minúsculo comparado con el DNA del núcleocelular (que heredamos de ambos padres). El genoma del núcleo tiene genes y mecanismos que compensan los efectos adversos de mutaciones del DNA mitocondrial en los hombres, de otra forma los machos estarían extintos. Ahora habrá que buscar cuales son esos genes que están protegiendo los efectos negativos de las mutaciones a ciertos hombres y los proveen de buena salud.