Inicio TRANSPARENCIA INECOL Ciencia hoy La fuente de la juventud oculta en las mitocondrias

La fuente de la juventud oculta en las mitocondrias

Andrea Farias Escalera

Se dice que lo único seguro es la muerte y para llegar a ella, atravesaremos diferentes etapas de envejecimiento que ya sea por ego, apegos, soberbia, imposiciones sociales o pura vanidad, intentamos detener. Pero también se dice que donde hay ciencia, hay esperanza y para aquellos en busca de la eterna juventud, aquí les van unas novedosas noticias científicas. 

El envejecimiento puede parecer un proceso inevitable cuando la vida y el tiempo transcurren sobre nuestros cuerpos dejando rastros visibles en forma de canas y arrugas que, sumadas a disfunciones y fallas fisiológicas y celulares, harán que la cuenta regresiva de nuestro reloj biológico finalmente termine y nos alcance la muerte. Por algún tiempo se pensó que este proceso no estaba regulado en el organismo, simple e inevitablemente sucedía derivado del desgaste celular. Pero el envejecimiento, lejos está de ser un suceso aleatorio y la ciencia ha demostrado que hay múltiples moléculas y genes implicados en su regulación.

Recientemente se publicó una nueva vía celular que interviene en el envejecimiento a nivel bioquímico y que se orquesta desde las mitocondrias, los compartimentos de cada una de nuestras células encargados de generar la energía química necesaria para funcionar. Lo sorpresivo de los resultados de esta investigación no es el origen de la señal, es decir las mitocondrias, sino la ruta, el destino, los receptores y la respuesta final. 

Estudiando el envejecimiento del sistema nervioso del nemátodo Caenorhabditis elegans ⎯una especie de gusano milimétrico ampliamente usado en estudios de genética⎯, los investigadores alteraron genéticamente las mitocondrias de las células neuronales, esperando con ello acelerar la muerte del organismo, ya que como mencionamos las mitocondrias son fundamentales para el funcionamiento de las células. Cuál fue su asombro al descubrir que los gusanos no solo no morían, sino que aumentaban su esperanza de vida en un 50%. Contrario a su hipótesis, el mal funcionamiento de las mitocondrias obligó a los gusanos a vivir más tiempo. Pero más intrigante aun fue el hecho de que las mitocondrias dañadas en el sistema nervioso, parecían estar impulsando el incremento en su longevidad indicando que, las neuronas inician una señal que tiene efecto no solo a nivel neurológico, sino sobre el resto del organismo.

Como suele suceder en la investigación científica, un descubrimiento da lugar a múltiples nuevas preguntas y este hallazgo sobre cómo las mitocondrias del sistema nervioso se comunican con las células de todo el cuerpo del gusano para prolongar la vida, entonces continuo. Lo primero fue entender por qué el daño a las mitocondrias en las neuronas podría tener un efecto benéfico en el organismo y la respuesta vino de los mecanismos de reparación de este organelo. El proceso para generar energía dentro de las mitocondrias requiere de una maquinaria molecular extremadamente compleja, que incluye docenas de partes de proteínas diferentes que se ensamblan en conjunto para funcionar. Cuando alguno de estos componentes o piezas de proteína falta o está mal ensamblada, las mitocondrias activan una señal de estrés conocida como la Respuesta a Proteínas Desplegadas o UPR, que envía enzimas de reparación que corrigen los errores y restauran así la función mitocondrial. De esta manera, la UPR es como una llamada de SOS celular que mantiene a las neuronas funcionales. Hasta aquí todo iba bien, pero quedaba pendiente responder cómo es que esta señal se activaba no únicamente en el sistema nervioso, donde ocurría el daño, sino en todo el cuerpo funcionando como un tónico antienvejecimiento.

Después de arduas investigaciones, los científicos entonces descifraron que esto se lograba mediante un proceso conocido como transducción de señales, que en términos simples es pasar un mensaje de una célula a otra, en este caso mediante moléculas químicas envueltas en burbujas de grasa llamadas vesículas.  Este sistema de acarreo de señales mediante vesículas denominado Wnt, ya se había descrito con anticipación en el desarrollo embrionario y en la vida adulta de otros animales, desencadenando procesos de reparación celular como la propia respuesta a proteínas desplegadas. Así, las sorpresas científicas no terminaron y en trabajos paralelos realizados por otro grupo de investigadores, se encontró además que las mitocondrias de las células germinales -es decir aquellas que producen óvulos y espermatozoides-, son centrales en este sistema de comunicación antienvejecimiento vía Wnt, respondiendo como walkie-talkies celulares a la señal enviada desde las mitocondrias neuronales, para regular la activación de la respuesta UPR en todo el organismo y, con ello, prolongar la vida del nematodo.

Sin embargo, aún no está claro si las mitocondrias de las células germinales actúan como amplificadores recibiendo la señal de la mitocondria cerebral y transmitiéndola a otros tejidos, o si estos pueden recibir señales de ambas fuentes. Lo que sí se sabe es que la intensidad de la señal que viene desde los óvulos o espermatozoides regula la vida del organismo, siendo entonces esenciales. A medida que un nematodo envejece, la calidad de sus células germinales disminuye y también lo hace la capacidad de transmitir señales de las mitocondrias del sistema nervioso -como las de reparación- dando como resultado que su cuerpo comience a decaer o envejecer. Los investigadores entonces sugieren que, cuando dañaron las mitocondrias de las neuronas del gusano, activaron las señales de reparación y éstas se trasmitieron mediante vesículas a las mitocondrias de las células germinales e indirectamente todas las células del organismo, prolongando así su esperanza de vida.

Pero no se vuelen palomitas, los científicos aún no saben si estos hallazgos aplican a otros animales incluidos los humanos y a cómo envejecemos. Aun así, afirman que la hipótesis tiene sentido desde un punto de vista evolutivo más amplio: mientras las células germinales estén sanas, envían señales de supervivencia para garantizar que el organismo sobreviva para reproducirse; pero, a medida que la calidad de los óvulos o espermatozoides disminuye, no hay ninguna razón evolutiva para seguir extendiendo la vida, puesto que desde esta la perspectiva, su sentido primordial es la reproducción.

El hecho de que las mitocondrias de diferentes órganos de un individuo, puedan comunicarse químicamente entre ellas puede parecer algo impresionante, pero hay una explicación: de acuerdo con la hipótesis más aceptada hasta ahora sobre el origen de las mitocondrias en las células, esta indica que hace millones de años tales organelos eran en realidad bacterias primitivas de vida libre, que unían fuerzas con otras para trabajar juntas, dando lugar a nuestras modernas células complejas; por lo tanto, los investigadores sugieren que esta capacidad de comunicarse entre sistemas, es probablemente una reliquia de sus antepasados bacterianos. 

Lo importante de estas investigaciones es que, además de los programas genéticos, también hay un factor relevante -no considerado hasta ahora- para regular el envejecimiento, que es la comunicación entre tejidos. La investigación sugiere que las mitocondrias son organelos sociales que pueden comunicarse químicamente entre sí, incluso cuando están en diferentes sistemas como el nervioso y el reproductivo. Y si esta investigación en nematodos se sostiene en organismos más complejos como los humanos, es posible que las mitocondrias de tu cuerpo estén “hablando” en este preciso momento sobre tu edad ¿qué tan clara será esa señal?… tic-tac, tic-tac.

 

Referencias

slider: Imagen Andrea Farías Escalera