Investigación antienvejecimiento y longevidad
en el envejecimiento
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Personas clave: Bruce Ames Jack W. Szostak Elizabeth Blackburn Carol W. Greider Lillien Jane Martin
Temas relacionados: envejecimiento humano menopausia vejez mediana edad relación hexosamina-colágeno
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Retrasar el deterioro estructural de la piel y frenar el desarrollo de enfermedades relacionadas con la edad son áreas de interés científico con amplios impactos en la salud humana y la medicina . La mayor parte de la investigación antienvejecimiento se ha centrado en comprender y encontrar maneras de manipular las vías metabólicas implicadas en el deterioro progresivo de la función biológica asociado con la senescencia . Este trabajo ha generado evidencia sustancial que ilustra los efectos directos de la salud en el proceso de envejecimiento, incluyendo evidencia de que el envejecimiento puede ralentizarse de forma natural mediante una vida de actividad física regular.ejercicio .
Antioxidantes
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Un área de investigación sobre el proceso de envejecimiento se centra en la generación de radicales libres que causan estrés oxidativo. Las reacciones en las que se liberan radicales libres dentro de las células en cantidades significativas pueden provocar la oxidación de proteínas y otros componentes celulares, lo que puede desencadenar la muerte celular programada ( apoptosis ). Si bien las moléculas antioxidantes naturales se producen en las células y actúan para eliminar radicales potencialmente dañinos, se ha investigado exhaustivamente el desarrollo de fármacos antioxidantes para facilitar este proceso. Se ha descubierto que compuestos como el retinol ( vitamina A ) combaten el envejecimiento de la piel al estimular la producción de nuevo colágeno , lo que reduce la aspereza y las arrugas. El retinol se puede incorporar a lociones, lo que permite su absorción directa en la piel. Varios antioxidantes, como el selenio y el resveratrol (una sustancia que se encuentra principalmente en la piel de la uva), se han formulado en fármacos para el tratamiento del cáncer y la obesidad , respectivamente. Existen varios antioxidantes de venta libre; sin embargo, la dosificación y la seguridad de estos agentes, así como si realmente tienen beneficios antienvejecimiento en humanos, siguen siendo objeto de debate.
Restricción calórica y longevidad
El uso de medicamentos diseñados para aumentar la esperanza de vida en humanos está rodeado de problemas éticos asociados con la prolongación artificial de la vida. Sin embargo, los investigadores de la longevidad han identificado ciertos factores dietéticos que influyen en los procesos celulares y metabólicos subyacentes a las enfermedades relacionadas con la edad en humanos y otros animales. Entre los humanos, por ejemplo, las investigaciones han demostrado que las personas que consumen principalmente..Las personas que siguen una dieta basada en plantas tienden a vivir más que las que consumen regularmente Carne roja y otros productos animales. Estos descubrimientos se están utilizando para comprender el envejecimiento humano y desarrollar nuevos enfoques para la prevención y el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad.
Un área de la investigación antienvejecimiento que se centra en la longevidad y que ha revelado información importante sobre las enfermedades y el envejecimiento es la restricción calórica: la reducción de la ingesta calórica para crear un déficit energético significativo, mientras se intenta mantener simultáneamente una dieta equilibrada. Se demostró por primera vez que la restricción calórica aumentaba la esperanza de vida en mamíferos en la década de 1930. Investigaciones posteriores confirmaron que la reducción de la ingesta calórica resultó en un aumento de la longevidad en ratones, ratas, moscas de la fruta, levaduras, gusanos y peces. En ciertos roedores, se descubrió que una dieta reducida en un 30-40 por ciento del consumo calórico normal aumentaba la esperanza de vida hasta en un 40 por ciento. Un estudio en monos rhesus demostró que, a lo largo de la vida de los animales, una reducción del 30 por ciento en la ingesta calórica se tradujo en retrasos visibles en el envejecimiento y aumento de la longevidad. Además, los monos con dietas restringidas en calorías tuvieron una incidencia significativamente menor de enfermedades cardiovasculares en comparación con los animales criados con dietas sin restricciones. Las respuestas metabólicas y de estrés inducidas por la restricción calórica en primates requieren más investigación antes de que estos hallazgos puedan utilizarse para predecir con precisión el impacto de una dieta baja en calorías en la longevidad humana.
Sirtuinas
La restricción calórica puede activar genes conocidos como sirtuinas ( Sir2 en levaduras, Sirt1 en ratones y SIRT1 en humanos). En el nematodo Caenorhabditis elegans y la mosca de la fruta Drosophila , las sirtuinas en realidad funcionan como genes antienvejecimiento. En la levadura, Sir2 regula genes en grandes segmentos de cromosomas. Los estudios han demostrado que en organismos mantenidos con menos calorías de lo normal, Sir2 suprime la actividad de esos genes, lo que reduce la probabilidad de que los genes adquieran mutaciones que contribuyen al envejecimiento. Efectos similares de la sirtuina ocurren en mamíferos. El desarrollo de fármacos destinados a imitar los efectos de la restricción calórica en el gen de la sirtuina en humanos se ha buscado para el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad, incluidos algunos cánceres y diabetes mellitus .
Rapamicina
Un compuesto llamado rapamicina (sirolimus) puede aumentar la esperanza de vida de ratones adultos hasta en un 14 % y de ratones jóvenes entre un 28 % y un 38 %. La rapamicina es un agente inmunosupresor valioso para la prevención del rechazo de trasplantes . También se ha investigado su uso como agente anticancerígeno , ya que puede inhibir la proliferación de ciertos tipos de células cancerosas. Al igual que los fármacos en desarrollo para la activación de las sirtuinas, la rapamicina podría ser útil en la prevención y el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad en algunas personas.
Células madre
Las células madre tienen una vida más larga que otras células y conservan la capacidad de proliferar y diferenciarse (madurar en tipos celulares específicos , como células epiteliales o musculares). También tienen la capacidad de resistir y reparar cambios en el genoma, lo que les permite defenderse del acortamiento de los telómeros, un proceso que normalmente determina la vida celular, y prevenir la acumulación de mutaciones . Estos mecanismos de defensa son fundamentales para la autorrenovación.
Las células madre adultas desempeñan un papel importante en la homeostasis y regeneración de los órganos , y estas funciones pueden verse afectadas por el envejecimiento. El envejecimiento de las células madre puede conducir a su transformación, volviéndolas cancerígenas (capaces de causar cáncer). El envejecimiento de las células madre puede ser causado por alteraciones moleculares intrínsecas , como el daño oxidativo que conduce a una función mitocondrial disminuida, o por cambios extrínsecos en el microambiente de las células madre. Existe cierta evidencia de estudios de emparejamientos parabióticos (unión anatómica o fisiológica) de ratones viejos y jóvenes de que el envejecimiento de las células madre puede revertirse mediante la exposición a un entorno sistémico joven . La investigación también ha sugerido que el trasplante de células madre embrionarias (células madre derivadas de la masa celular interna de un embrión de mamífero ) puede tener efectos beneficiosos en el tratamiento de afecciones asociadas con el envejecimiento, como la enfermedad de Parkinson .
Genética y esperanza de vida
En la búsqueda de objetivos farmacológicos antienvejecimiento y genes de la longevidad , muchos estudios se centraron inicialmente en Caenorhabditis elegans , dado que este organismo modelo posee un genoma relativamente pequeño, susceptible a la investigación genética básica. El genoma de C. elegans tiene aproximadamente 100 millones de pares de bases, mientras que el genoma humano consta de más de 3 mil millones. Se han identificado más de 25 genes que influyen en la longevidad en C. elegans , y se ha descubierto que unos 15 de ellos son análogos a los genes presentes en los humanos. Estos análogos humanos representan objetivos para la prueba y el desarrollo de fármacos capaces de prevenir enfermedades relacionadas con la edad y prolongar la longevidad en humanos . Además, varios de los genes humanos están asociados con una proteína conocida como diana mamífera de la rapamicina.mTOR , que participa en la regulación del crecimiento y la longevidad. Se sospecha que la capacidad de la rapamicina para inhibir la vía de señalización celular de mTOR es la base de su capacidad para prolongar la longevidad en ratones.
