Resumen:
Los científicos han descubierto que es posible retrasar el envejecimiento y prolongar la vida útil activando directamente un "sensor de energía" clave en las células. En un estudio reciente, los investigadores utilizaron medicamentos para activar directamente AMPK (proteína quinasa dependiente de AMP) y descubrieron que esta operación podría extender la vida útil de la levadura de fisión, los nematodos y las moscas de la fruta, y algunos experimentos extendieron la vida útil en más del 25%. El estudio también encontró cambios en las proteínas relacionados con la longevidad en ratones, pero actualmente no hay evidencia de que este método pueda extender la vida humana.
AMPK es una enzima altamente conservada que regula el metabolismo celular y puede entenderse como el "medidor de energía" dentro de la célula. Cuando las células ven una caída en la energía disponible, AMPK se activa y ayuda a las células a pasar de un estado de alto consumo de energía a un estado de mayor conservación de energía.
En este estado, las células reducen las actividades que consumen energía, como la síntesis de proteínas y el almacenamiento de grasa, al tiempo que mejoran procesos como la producción de energía, la descomposición de materiales de reserva y el reciclaje interno de las células. El ejercicio, el hambre y otras tensiones metabólicas pueden activar naturalmente la AMPK.
La investigación sobre la relación entre AMPK y el envejecimiento ha continuado durante muchos años, pero una cuestión importante no se ha resuelto por completo: si la AMPK en sí es la causa directa de la prolongación de la vida, o si otros cambios metabólicos causan indirectamente el llamado efecto de longevidad.
Lo importante de este estudio es que los investigadores no utilizaron medicamentos como la metformina que pueden afectar indirectamente a la AMPK a través de múltiples mecanismos. En su lugar, utilizaron un compuesto llamado 991 para activar directamente AMPK, observando así más directamente el impacto de la propia AMPK en la esperanza de vida.
Los experimentos se realizaron primero en levaduras de fisión y posteriormente se ampliaron a Caenorhabditis elegans y Drosophila. Los investigadores descubrieron que en estos organismos evolutivamente distantes, la activación directa de AMPK puede producir efectos que prolongan la vida.
Entre ellos, los experimentos con Drosophila y C. elegans son de particular preocupación porque estos dos organismos son los animales modelo más comúnmente utilizados para estudiar los mecanismos de envejecimiento. Aunque son muy diferentes de los humanos, muchos de los mecanismos básicos que controlan el metabolismo celular, la respuesta al estrés y la esperanza de vida tienen una fuerte conservación evolutiva.
Por lo tanto, los investigadores creen que estos resultados indican que la AMPK puede no ser un mecanismo regulador del envejecimiento exclusivo de un determinado organismo, sino un antiguo sistema metabólico que desempeña un papel importante en diferentes especies.
El equipo de investigación luego observó más a fondo los efectos del 991 en ratones. A diferencia de las levaduras, los nematodos y las moscas de la fruta, esta parte del experimento no demostró que se hubiera prolongado la vida útil de los ratones. En cambio, encontraron que el tratamiento farmacológico inducía un patrón de expresión de proteínas asociado con la longevidad.
En otras palabras, los experimentos con ratones actualmente proporcionan evidencia de que "los mecanismos biológicos pueden tener continuidad entre especies" en lugar de evidencia de que "ya permiten a los mamíferos vivir más tiempo". Esto es muy importante porque todavía hay un proceso de investigación y verificación clínica muy largo entre la extensión de la vida útil en organismos modelo inferiores y la extensión real de la vida humana.
La razón por la que AMPK puede afectar el envejecimiento está estrechamente relacionada con los problemas de gestión de energía que enfrentan las células durante el proceso de envejecimiento. A medida que envejecemos, la capacidad de nuestras células para mantener su funcionamiento normal, eliminar material dañado y responder a diversas tensiones cambia. Si las células continúan en un estado de alto consumo de energía y alto crecimiento, pero no pueden obtener suficiente energía y materias primas, el daño puede acumularse gradualmente.
Después de activar AMPK, las células pasarán de "prioridad de crecimiento" a "prioridad de mantenimiento y reparación". Este cambio puede ayudar a las células a utilizar la energía de manera más eficiente al tiempo que promueve procesos relacionados con la limpieza celular y la resistencia al estrés.
Los investigadores describen vívidamente este estado como similar a activar el "modo de ahorro de energía" de la celda. Este modo no simplemente ralentiza todas las actividades celulares, sino que reasigna recursos energéticos limitados y dedica más recursos al mantenimiento de las funciones celulares básicas.
Esto también explica por qué el ejercicio y la restricción de energía se han asociado durante mucho tiempo con un envejecimiento saludable. El ejercicio, la deficiencia de energía a corto plazo y otras condiciones pueden estimular la AMPK, y este estudio proporciona además evidencia experimental de que la activación farmacológica directa de la AMPK puede afectar la esperanza de vida.
El estudio también muestra que AMPK puede estar estrechamente relacionado con otro importante sistema regulador del crecimiento celular, como TOR. TOR es responsable de regular el crecimiento celular en función de las condiciones nutricionales y energéticas, mientras que es más probable que AMPK recuerde a las células que reduzcan las actividades que consumen energía cuando la energía es insuficiente.
Ambos sistemas trabajan juntos para determinar si las células deben utilizar recursos para "seguir creciendo" o para "mantener, reparar y afrontar el estrés". Los investigadores del envejecimiento han estudiado durante mucho tiempo estas vías metabólicas porque pueden ser nodos clave que vinculan el estado nutricional, el daño celular y la esperanza de vida.
Sin embargo, esta investigación aún está muy lejos de ser un verdadero "fármaco antienvejecimiento". Primero, 991 es actualmente principalmente una herramienta de investigación experimental más que un medicamento aprobado para extender la vida humana. En segundo lugar, aunque la AMPK tiene un efecto protector potencial, participa en una gran cantidad de procesos fisiológicos normales. Aún es necesario estudiar cuidadosamente si la activación excesiva y a largo plazo causará efectos secundarios.
Además, la extensión de la vida útil de los animales no equivale a la extensión de la vida útil de los seres humanos. Incluso si una intervención ayuda a los animales de experimentación a vivir más tiempo, es necesario confirmar si puede reducir simultáneamente las enfermedades, mantener las capacidades cognitivas y motoras y mejorar la calidad de vida en el futuro.
Lo que los investigadores realmente esperan lograr no es simplemente hacer que los humanos "vivan más", sino encontrar formas de retrasar el deterioro de las funciones relacionadas con el envejecimiento para que las personas puedan mantenerse saludables por más tiempo.
La importancia más importante de este estudio actual es demostrar aún más que AMPK puede convertirse en un objetivo directo digno de atención en futuras investigaciones antienvejecimiento. Los resultados de la investigación abarcan levaduras, nematodos y moscas de la fruta, y se observaron cambios moleculares relacionados con la longevidad en ratones, lo que proporciona una nueva base para futuras investigaciones sobre si la AMPK puede producir efectos reales que prolonguen la vida en los mamíferos.
Si investigaciones futuras pueden demostrar que la activación directa de AMPK no solo puede cambiar el estado metabólico de las células y los animales, sino también extender de manera segura la vida saludable de los mamíferos, entonces esta vía metabólica puede convertirse en una dirección importante para el desarrollo de medicamentos antienvejecimiento. Sin embargo, en la etapa actual, "la extensión de la vida útil en más del 25%" solo es aplicable a algunos organismos modelo en este experimento, y todavía hay una distancia muy obvia con respecto al tratamiento antienvejecimiento humano.
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