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Posts desde Skepchick: Células madre, telómeros y otras fuentes de la juventud biológicas

Si le crees a ciertos grupos musicales, todo el mundo quiere vivir para siempre (¿mientras gobierna el mundo?). Nuestra fascinación por la inmortalidad es tal que es un sello distintivo de la mitología. En nuestra vida cotidiana, nos obsesionan por mantenernos jóvenes y saludables (o por lo menos muchos anunciantes y vendedores creen que es así, o que nos obsesionamos con aparentar estar jóvenes y sanos). Y como especie hemos canalizado una gran cantidad de energía a la búsqueda de esa poción secreta que nos rejuvenecerá, que nos indemnizará contra el envejecimiento y la muerte. Puede ser que ya no estemos buscando literalmente la fuente de la juventud, pero se está haciendo investigación biológica abundante, seria y de alta calidad sobre la forma de frenar o revertir el proceso de envejecimiento. Por no hablar de todas las estafas y engaños. Sigue leyendo para ver cinco líneas de investigación que son o eran tentadoras, y lo que dicen realmente.

Antioxidantes
Voy a empezar con algo de lo que seguramente has oído hablar. Los antioxidantes. Los antioxidantes son cosas como la vitamina C, la vitamina E y el glutatión. Protegen contra los terroríficos “radicales libres”, y han sido aclamados como una especie de panacea de la salud en la cultura pop de los últimos años, curen o no la mitad de los males de la gente dice que curan.

Entonces, ¿qué son los “radicales libres” y por qué son tan aterradores? Bueno, todo se reduce a ver el envejecimiento del cuerpo humano como equivalente a, por ejemplo, el envejecimiento de un tractor de hierro viejo. El tractor se rompe debido al desgaste: en particular, se oxida. Tal vez el ser humano también deja de funcionar debido al desgaste y la corrosión.

Un tractor roto, por Eric Jones [CC-BY-SA-2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons

Un tractor roto, por Eric Jones [CC-BY-SA-2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons

Espera un momento, ¿cómo podría funcionar eso? Pues bien, al igual que el oxígeno (que es, de hecho, la parte “oxi” de “oxidantes” y el radical libre más común) reacciona con el hierro para que se oxide, el oxígeno también puede reaccionar con el ADN y las proteínas en tus células. Y cuando lo hace, las puede romper. El ADN y las proteínas dañadas no pueden funcionar, lo que significa que tu cuerpo no puede funcionar, y todo como que se oxida y rompe con el tiempo.

El corolario aquí es que si se puede detener la oxidación, que podría vivir para siempre.

Cortar el oxígeno en la fuente suena tentador, pero la realidad es que estos radicales libres son subproductos naturales de cosas que son algo importantes para la vida. Como comer y respirar.

Afortunadamente, las células tienen mecanismos para deshacerse de los radicales libres antes de que hagan daño. La vitamina C, vitamina E, y el glutatión reaccionan con los radicales libres para desactivarlos sin que hagan daño. Y como era de esperar, reducir estos (y otros) antioxidantes en las células acorta su vida. Pero las criaturas son muy complicadas. Hay un montón de maneras de rompernos y muchas menos para componernos. Añadir más antioxidantes (sobreexpresando ciertas proteínas, ya que comer más vitamina C básicamente solo significará que la sacaras en forma de pis) en realidad no aumenta la vida de las moscas. Así que sea lo que sea que esté causando que tu cuerpo se descomponga con el tiempo, probablemente no es falta de cítricos.

Rata topo lampiña, por Trisha M. Shears (Public Domain), via Wikimedia Commons

Rata topo lampiña, por Trisha M. Shears (Public Domain), via Wikimedia Commons

Restricción calórica

Por lo tanto, si no podemos efectivamente alargar la vida ahogando a esos radicales libres, tal vez podamos limitar nuestra exposición a ellos. Y eso significa exactamente lo que insinuaba antes: no comer.

Los radicales libres son el resultado de tu metabolismo: cuanto más rápido sea tu metabolismo, más radicales libres tienes. Esto se correlaciona con la esperanza de vida: los animales con metabolismos más lentos (en relación a su tamaño) también suelen ser muy longevos.

Un gran ejemplo de esto es la rata topo lampiña, que vive en túneles subterráneos fríos y escasos de oxígeno, come muy poco, y vive alrededor de 30 años (en comparación a unos 3 que viven las ratas normales). Lo que nos lleva a la pregunta: si pudieras vivir 70 años en la cálida luz del sol, comiendo una dieta amplia y variada, o 700 en un frío túnel subterráneo con una dieta que consiste principalmente de tubérculos y tus propias heces, ¿cuál elegirías? Creo que la mayoría de nosotros elegiría los 70 años soleados.

Gráficos describiendo el efecto de restricción calórica (líneas rojas) contra sin límitación (líneas verdes) en dos cepas de ratones diferentes. Por Kuebi = Armin Kübelbeck [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Gráficos describiendo el efecto de restricción calórica (líneas rojas) contra sin límitación (líneas verdes) en dos cepas de ratones diferentes. Por Kuebi = Armin Kübelbeck [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

La restricción calórica es una especie de término medio entre Epicuro y la rata topo lampiña. Esto significa proporcionar una dieta cuidadosamente diseñada que es rica en nutrientes, con el fin de prevenir la desnutrición, pero muy baja en calorías. Y mientras que los resultados son a veces inconsistentes, parece que las moscas, los gusanos, las levaduras, y los roedores tienden a vivir notablemente más tiempo en dietas bajas en calorías.

Entonces, ¿cuál es el truco? Es probable que no funcione en los seres humanos; hay un montón de datos contradictorios sobre si la restricción calórica ayuda con problemas cardiovasculares, con problemas de memoria, y con cualquier otra cosa – no se han hecho estudios sobre longevidad. No funciona en primates: la restricción calórica no aumenta la esperanza media de vida de los macacos rhesus. En ratones, parece que depende de la cepa de ratón utilizada – que es lo que muestra la imagen de la derecha. De hecho, ni siquiera funciona en las moscas, si se les deja oler la comida, pero no comerla. Así que si es que existe un efecto de la restricción calórica (y ésta es realmente una hipótesis bastante bien documentada y bien aceptada en el campo) sin duda no es tan simple como “ayuno regular para una vida mejor”. No para los mamíferos, y especialmente no para los seres humanos.

Posiblemente aún más perjudicial es que esta hipótesis- que el envejecimiento es debido al uso y desgaste causado por la interacción con el mundo – es cuestionable. Investigadores han descubierto genes que, cuando se desactivan, aumentan la esperanza de vida saludable de los gusanos. Esto no es necesariamente tan loco como suena – los gusanos son uno de los organismos en los que la restricción calórica funciona mejor, por lo que esta hipótesis del estrés oxidativo definitivamente debe estar en juego. Incluso si estos bichitos parecen tener un temporizador innato, ¿qué dice eso acerca de los animales más grandes, como nosotros, en los que la restricción calórica en sí no funciona tan limpiamente? En resumen, tal vez el envejecimiento no siempre es algo que nos pasa a nosotros: podría ser algo que nos hacemos a nosotros mismos.

Telómeros
Ahora cambiemos de tercio. Vamos a hablar de lo que tu cuerpo necesita hacer para mantenerse a sí mismo a sus, digamos, 30 años de edad. Puesto que estás hecho de miles de millones de células, eso significa un montón de división celular.

Las células no sólo se dividen cuando estás creciendo, las células se tienen que dividir para reponer tejidos. Una célula de la piel normalmente dura alrededor de un mes. Una célula del hígado puede durar hasta seis si tienes suerte y cuidado. Pero ambas deben ser remplazadas con el tiempo, y eso significa que alguna otra célula en alguna parte se tiene que dividir.

Cada vez que una célula se divide, tiene que replicar su ADN. Pero los cromosomas de los mamíferos son lineales, y la polimerasa de ADN (1) tiene que empezar con algo de doble cadena y (2) sólo puede ir en una dirección, de modo que a manera que avanzaba en la espiral de ADN no puede llegar hasta ambos extremos de ambas hebras. Lo que significa que si no hubiera algún tipo de tope en tus cromosomas, se perderían genes cada vez que tus células dividen. Eso no sería bueno.

Los eucariontes generalmente evitan esto teniendo secuencias “tope” llamadas telómeros. Los telómeros son conjuntos de una secuencia corta que se repite una y otra vez, y hacen un bucle sobre sí mismas. En realidad, esto tiene dos funciones: en primer lugar, un telómero no tiene un gen o información de regulación de genes importantes, por lo que si pierdes una repetición o dos no pasa nada. Y en segundo lugar, ya que los telómeros se hacen bucle, no dejan extremos desnudos de ADN de doble cadena en ningún lugar. (Los extremos desnudos de ADN de doble cadena tienden a unirse con otras piezas de ADN, y pueden dar lugar a mutaciones.) Con telómeros largos, la replicación puede continuar de forma normal. Sin ellos, la célula deja de dividirse en lugar de dañar su ADN.

Esta imagen, via Wikimedia Commons y el National Cancer Institute de EEUU, te da una idea de la estrucura de bucle en las terminaciones de un telómero, llamado telosoma.

Esta imagen, via Wikimedia Commons y el National Cancer Institute de EEUU, te da una idea de la estrucura de bucle en las terminaciones de un telómero, llamado telosoma.

Así que los telómeros son geniales, y te dejan hacer un montón de divisiones celulares sin perder nada de tu ADN importante. Woo! Una hipótesis de por qué nuestro cuerpo se apaga a medida que envejecemos es que nuestras células simplemente no pueden seguir dividiéndose y reponiéndose a sí mismas. Tal vez eso es porque se les acaba el telómero.

De hecho, las células de las personas mayores tienden a tener telómeros más cortos. Y alargar artificialmente los telómeros en ratones y gusanos ha producido ratones y gusanos de mayor duración. Una forma de hacerlo es añadir una enzima que puede alargar los telómeros (que se llama telomerasa y que es común en las células madre y otras células que se dividen mucho). Pero hay un pequeño problema aquí: añadir telómeros, y sin duda la adición de telomerasa, eliminaría una de las señales que hacen que las células dejan de dividirse. Y muchas veces queremos células dejen de dividirse, especialmente en adultos, y cuando no lo hacen, nos encontramos con tumores. Alargar tus telómeros podría hacerte vivir para siempre, o tal vez sólo le dará cáncer. O tal vez ninguno. (Aunque probablemente no ambos.)

Células madre
Hablando de cosas que te pueden dar cáncer, ¿qué tal si usáramos células en lugar de enzimas para estimular nuestra habilidad regenerativa? Las células madre pueden dividirse como locas (también tienen telomerasa, así como, en teoría, la capacidad de interrumpir su expresión en sus células hijas). También tienen esta capacidad las células madre pluripotenciales inducidas (iPS), las cuales son células provenientes de la piel o la sangre, por ejemplo, que son reprogramadas para tener propiedades similares a las de las células madre. Así que no tienes que añadir una enzima común en células cancerígenas para poder estimular a tu cuerpo a reemplazar células viejas.

De hecho, se han sugerido las células madre para tratar una variedad de males (muchos asociados con el envejecimiento, otros no), como se muestra en esta imagen de Mikael Haggstrom (dominio público) via Wikimedia Commons. Pero solo se han probado transplantes de médula.

De hecho, se han sugerido las células madre para tratar una variedad de males (muchos asociados con el envejecimiento, otros no), como se muestra en esta imagen de Mikael Haggstrom (dominio público) via Wikimedia Commons. Pero solo se han probado transplantes de médula.

De hecho, se han sugerido las células madre para tratar una variedad de males (muchos asociados con el envejecimiento, otros no), como se muestra en esta imagen de Mikael Haggstrom (dominio público) via Wikimedia Commons. Pero solo se han probado transplantes de médula.[/caption]Hay un par de problemas aquí. Si estamos hablando sobre el uso de líneas de células madre, las cuales han sido desarrolladas en cultivo y que por lo general provienen de personas que son no-tú-mismo, entonces no sólo tenemos que preocuparnos acerca de todas las cosas extrañas que suceden en el cultivo, tenemos que preocuparnos acerca del receptor rechazando las células potencialmente terapéuticas, o incluso de la posibilidad de que tenga una respuesta inmune a ellas más grave. Así que eso no es bueno. Y si estamos usando células iPS, dos de los factores que hay que añadir para “reprogramar” las células se sabe que pueden causar que las células se conviertan en cáncer. Muchos de los ratones que nacieron con incluso algunas pocas de sus células derivadas de estas células iPS desarrollaron cáncer. Resulta que podemos eliminar uno de los factores cancerosos, y aún así obtener algo como células madre (aunque no tantas y no tan rápido). Eso parece funcionar mejor en el frente del cáncer: no hay cáncer, al menos en la vida natural de un ratón (alrededor de un año y medio). Por lo tanto, vamos a dejar esto en un “tal vez”.

Transgénesis
Quiero volver a la genética. (Y no sólo porque sea especialista en genética.) Hay varias razones para pensar que hay genes que básicamente nos dicen cuándo morir. Una de ellas es el descubrimiento que he mencionado antes: los genes que, al retirarlos o desactivarlos, causan que los gusanos vivan más tiempo. Los primeros genes identificados que actuaban como los genes-reloj de esperanza de vida fueron los modificadores de cromatina: son generalmente responsables de la activación de genes que deberían estar activos. Y otras personas han buscado en los tejidos de organismos de mayor edad (gusanos, ratones, seres humanos) y se encontró que parece haber más ruido transcripcional. ¿Podría ser que perdemos el control de nuestra cromatina con el tiempo, y que eso nos lleva a envejecer?

¿Y qué tal si la edad de un-poco-menos-de-un-siglo-de-vida viene de serie en los humanos? ¿Qué podríamos hacer para cambiar eso?

Hay una cierta variación en la esperanza de vida, incluso entre las personas. Y bien podría ser genético. Por ejemplo, vivir hasta 100 años de edad parece darse por familias. Algunos investigadores están estudiando los genomas de las personas que llegan a 100 años para ver lo que los hace genómicamente especiales.

Gertrude Baines, la persona más vieja del mundo, celebrando su cumpleaños 115 con cuidadores . Por Johnrabe  [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia Commons

Gertrude Baines, la persona más vieja del mundo, celebrando su cumpleaños 115 con cuidadores . Por Johnrabe [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia Commons

Hay una gran cantidad de variación en la esperanza de vida entre las especies. Y ya que conocemos algunos de los genes involucrados en la predicción de longevidad, tal vez cambiando a una versión de “vida corta” por una versión de “vida larga” aumentaría la esperanza de vida. Sorprendentemente, esto se ha hecho, en los gusanos. Y aún más sorprendente, más o menos ha funcionado.

Por supuesto, añadir un gen de, por ejemplo, ballenas, a un ser humano con el fin de conseguir que vivamos más es (1) totalmente lejano en términos tecnológicos y (2) tiene una serie de implicaciones éticas que tendríamos que tratar. Y hasta ahora, no hemos sido muy buenos en tratar con las consecuencias éticas de procedimientos mucho menos problemáticos, como el diagnóstico genético prenatal. Así que podría ser posible un ser humano más duradero, pero no sería realmente humano. ¿Y dónde nos deja eso, filosóficamente hablando?

SOBRE LA AUTORA
ElfinnElizabeth estudia un doctorado en genética en Stanford, especializándose en la epigenética del desarrollo mamífero. En su tiempo libre es trapecista, bailarina, diseñadora de ropa y escritora. Bloguea sobre genética en madgeneticist.tumblr.com

Puedes encontrar el post original en inglés aquí.

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Posts desde Skepchick es una nueva sección en la que semanalmente traeremos traducido un interesante artículo publicado originalmente en alguno de los blogs de la Red Skepchick: Mad Art Lab, Teen Skepchick, Queereka, Skepchick.se, Skepchick.no, School of Doubt y, por supuesto, Skepchick.

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Daniela

Daniela

Born and raised in Mexico City, Daniela has finally decided to abdicate her post as an armchair skeptic and start doing some skeptical activism. She is currently living in Spain after having lived in the US, Brazil and Italy. You can also find her blogging in Spanish at esceptica.org.

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