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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Pulsos de envejecimiento

Pulsos de envejecimiento - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

Algunos temas de investigación científica solo se abordan cuando la tecnología desarrollada y el conocimiento acumulado así lo permiten. Por ejemplo, a ningún científico se le ocurrió ponerse a comparar genes entre especies antes de contar con la tecnología de secuenciación del ADN.

Lo anterior parece obvio, pero acarrea la interesante consecuencia de la aparición de modas en investigación. Cuando una nueva tecnología o descubrimiento se produce, lo que antes no podía ser estudiado y que ahora, súbitamente, puede serlo gracias a dicho descubrimiento, atrae la atención de los científicos. Los estudios sobre el nuevo tema se multiplican y este se pone de moda. Todos recordaremos algunos de esos temas, como la búsqueda del bosón de Higgs, o la investigación sobre la materia oscura del universo.

Pierda cuidado, no voy a hablarle hoy de esos arcanos temas, sino del envejecimiento, asunto que lleva estando de moda ya varios años, pero sigue siendo un misterio para la ciencia. Todavía hoy se desconoce la razón por la cual animales, plantas y humanos envejecemos. A la mayoría de los mortales podrá parecer sorprendente que la ciencia se pregunte por los mecanismos de un proceso biológico tan universal y natural que solo cabe aceptarlo como una ley más de la Naturaleza, sin más cuestionamientos. Afortunadamente, la ciencia no funciona así y se lo pregunta todo. Además, por si no lo sabía, el envejecimiento no es un hecho inevitable. Como todos los procesos biológicos, podría retrasarse o incluso evitarse por completo si comprendemos sus mecanismos e intervenimos de manera inteligente sobre ellos.

Viejas hipótesis

Como suelo decir: solo es debatible lo que no es conocido. Lo conocido deja de ser debatido y es finalmente aceptado como parte de la realidad, pero sobre lo desconocido se multiplican las hipótesis y propuestas para intentar discutirlo, comprenderlo, cernirlo. Esto sucede también con el envejecimiento, sobre el que existen numerosas hipótesis que intentan explicarlo. Una de ellas postula que este proceso depende de la acción de genes específicos. A favor de esta hipótesis se encuentra el hecho de que cada especie animal, que cuenta con genes diferentes, muestra una longevidad determinada: una tortuga vive mucho más que un ratón.

Otra de las hipótesis barajadas mantiene que el envejecimiento se produce por deficiencias en la maquinaria de producción energética de las células, la cual con el tiempo se daña, acumula defectos y deja de funcionar adecuadamente. La maquinaria de producción energética celular reside en las mitocondrias, unos orgánulos celulares que poseen su propio ADN y que antaño fueron organismos independientes hasta que se fusionaron con otro que hoy les alberga. También existen hechos confirmados que indican que el envejecimiento se encuentra bajo el control de las mitocondrias. Por ejemplo, ratones a los que se impide reparar el ADN mitocondrial dañado durante la generación de energía mediante la oxidación de los alimentos envejecen mucho más rápidamente que los normales.

Un hecho fascinante sobre las mitocondrias se descubrió hace unos seis años. Se trata de que estos orgánulos no producen energía siempre a la misma velocidad, sino que en ocasiones aceleran dicha producción y en ocasiones la frenan. La producción de energía va acompañada de la generación de moléculas oxidantes reactivas. Un nuevo método de detección de estas moléculas oxidantes reactivas reveló que las mitocondrias las producen en pulsos de unos diez segundos de duración cada dos minutos, es decir, cada dos minutos las mitocondrias aprietan el acelerador de producción de energía por unos diez segundos, y luego lo sueltan.

Energía y vida

Esta nueva metodología permitió por primera vez a los investigadores seguir el flujo de producción de energía por las mitocondrias a lo largo de la vida de los animales, por lo menos de los animales más sencillos, como el gusano de laboratorio Caenorhabditis elegans, que solo cuenta con cerca de mil células en todo su cuerpo, y que solo vive una media de veintiún días. El estudio de la actividad de las mitocondrias durante la vida de este animal ha revelado un hecho sorprendente: sus mitocondrias producen muchos más pulsos de energía a los tres días de vida –cuando son jóvenes adultos– y también cerca de los nueve días de edad –cuando los gusanos comienzan su senescencia– que durante el otros periodos de su vida.

Las investigaciones con este gusano por parte de muchos otros laboratorios en el mundo han logrado generar mutantes con una longevidad superior o inferior a la media. El estudio de esos mutantes reveló que cuanto más vivían, menos pulsos de energía generaban a los tres días de edad. Incluso dentro de la misma estirpe genética de gusanos, aquellos animales con pulsos más intensos a los tres días de edad eran los que menos vivían. Sin embargo, el mismo fenómeno no se observó con los pulsos generados a los nueve días de edad, que no parecían afectar a la longevidad del gusano en modo alguno. Estos resultados han sido publicados en la revista Nature.

Estos descubrimientos permiten predecir la longevidad del gusano analizando la intensidad de los pulsos mitocondriales a los tres días de edad e indican que algo hay de cierto en la teoría mitocondrial de la longevidad, aunque no parece ser solo el hecho de que poco a poco estos orgánulos vayan perdiendo su capacidad de producción energética, sino algo mucho más profundo. ¿Suceden también esos pulsos de energía en los seres humanos? ¿Afectan a nuestra longevidad?
Esperemos no hacernos demasiado viejos antes de que la ciencia lo averigüe.

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