El gen que retrasa el envejecimiento

?Podr¨ªa ser que el envejecimiento, como la pubertad y la menopausia, sea un acontecimiento programado del ciclo vital desencadenado por se?ales hormonales del cerebro? Un nuevo estudio sugiere que en el gusano redondo de laboratorio, y quiz¨¢ tambi¨¦n en las personas, la juventud se mantiene mediante se?ales hormonales emitidas por el cerebro. Cuando las neuronas que transmiten la se?al sufren da?os debido al uso y desgaste del metabolismo normal, la se?al de juventud falla y todos los tejidos del cuerpo caen en la senectud al mismo tiempo.La teor¨ªa de que el envejecimiento es un acontecimiento hormonal programado ya se hab¨ªa propuesto antes, pero el nuevo estudio, realizado por el doctor Gary Ruvkun y sus colaboradores de la Facultad de Medicina de Harvard, parece suponer el respaldo m¨¢s detallado.

Se centraron en un gen conocido por el hecho curioso de que los gusanos redondos, la lombriz Caenorhabditis elegans, parecen estar mucho mejor sin ¨¦l, al menos en las condiciones protegidas del laboratorio. Cuando los bi¨®logos desactivan el gen, los gusanos viven hasta tres veces m¨¢s de lo habitual, el equivalente a 240 a?os de vida en una persona.

El papel del gen es especificar una especie de prote¨ªna conocida como receptor; insertado en la membrana de las c¨¦lulas, el receptor espera a ser activado por el equivalente de la insulina en el gusano y despu¨¦s transmite el mensaje de la hormona a la maquinaria metab¨®lica de la c¨¦lula. Los gusanos viven m¨¢s cuando el receptor no funciona porque cuando las c¨¦lulas no responden a la se?al de la insulina queman menos glucosa y producen menos radicales libres, un subproducto del metabolismo de la glucosa que resulta da?ino para la c¨¦lula.

Confirmando el v¨ªnculo entre los radicales libres y la longevidad, un equipo de investigaci¨®n de la Universidad de Manchester (Inglaterra) inform¨® el mes pasado de que pod¨ªan hacer que los gusanos viviesen un 40% m¨¢s administr¨¢ndoles un f¨¢rmaco que reduce los radicales libres.

Aunque los gusanos y las personas son diferentes entre s¨ª, comparten muchos procesos fundamentales, y el v¨ªnculo entre el metabolismo de la glucosa, los radicales libres y el envejecimiento puede ser uno de ellos. La restricci¨®n cal¨®rica -una dieta saludable y normal, pero con una reducci¨®n del 30% en las calor¨ªas ingeridas- es la intervenci¨®n que ampl¨ªa de manera fiable la longevidad de ratas y ratones de laboratorio. Presumiblemente, el quemar menos calor¨ªas reduce los radicales libres y aumenta la longevidad. Todav¨ªa no se sabe si la restricci¨®n cal¨®rica aumentar¨ªa la longevidad de las personas, pero los experimentos preliminares en monos parecen prometedores.

Pero ?por qu¨¦ perverso c¨¢lculo ha dispuesto la evoluci¨®n que los gusanos, los ratones y quiz¨¢ las personas mueran antes si metabolizan la energ¨ªa m¨¢s r¨¢pido? De hecho, la l¨®gica de la situaci¨®n es probablemente la contraria: la evoluci¨®n ha creado un mecanismo para aumentar la longevidad en caso de que las perspectivas de reproducci¨®n sean bajas. En una amplia gama de organismos, es probable que la selecci¨®n natural haya favorecido a los genes que permiten que un animal sobrelleve los periodos de hambre y posponga la reproducci¨®n hasta que los tiempos mejoren.

Ruvkun analiz¨® si algunos tipos de c¨¦lulas podr¨ªan ser m¨¢s importantes que otros en la mediaci¨®n del v¨ªnculo evidente entre el gen receptor de la insulina y la longevidad. Con sus colegas -Catherine A. Wolkow, Koutarou D. Kimura y Ming-Sum Lee- tom¨® una cepa longeva de gusanos con el gen receptor desactivado y restaur¨® el funcionamiento del gen en diferentes tejidos por separado. Este inteligente truco gen¨¦tico se realiz¨® insertando copias funcionales del gen receptor en todas las c¨¦lulas de un gusano. El gen se vinculaba a otra porci¨®n de ADN, la que sirve como mecanismo de activaci¨®n del gen. Dado que los diferentes tejidos tienen distintos mecanismos de activaci¨®n, en cada experimento s¨®lo se activaba la copia en funcionamiento del gen receptor de aquellos tejidos en los que dispon¨ªa del mecanismo de activaci¨®n.

Debido a que las cepas de gusano con el gen receptor desactivado viven mucho m¨¢s de lo normal, la consecuencia de reactivar el gen es restaurar una longevidad normal, m¨¢s breve. Ruvkun descubri¨® que la longevidad s¨®lo volv¨ªa a la normalidad cuando el gen se activaba en las c¨¦lulas nerviosas del cerebro del gusano.

"Si el envejecimiento fuese s¨®lo una cuesti¨®n de desgaste de la piel y los m¨²sculos, ?por qu¨¦ los perros envejecen siete veces m¨¢s r¨¢pido que nosotros?", pregunt¨® Ruvkun. "Es m¨¢s probable que sea un acontecimiento programado". Ruvkun cree que en lugar de que el cuerpo se venga abajo debido al desgaste natural, como suponen algunas teor¨ªas del envejecimiento, debe de existir alg¨²n disparador central de la senectud, y la activaci¨®n del disparador explica por qu¨¦ todas las partes del cuerpo parecen envejecer al mismo tiempo. Y cree que su experimento ha se?alado la localizaci¨®n del disparador central. El resultado del trabajo se public¨® en octubre en la revista Science. (Ver EL PA?S de 4 de octubre).

Las c¨¦lulas nerviosas del gusano deben de producir alg¨²n factor promotor de la juventud mientras el gusano es joven, pero cuando las c¨¦lulas nerviosas se da?an debido a su propio metabolismo y a los radicales libres, la producci¨®n del factor rejuvenecedor disminuye y el cuerpo comienza a decaer. Cuando se restaur¨® el funcionamiento del gen receptor en otros tejidos, como el nervio o el m¨²sculo, se restaur¨® la respuesta metab¨®lica a la insulina, pero no se produjeron cambios en la longevidad, lo que confirma que la influencia de los genes sobre la longevidad est¨¢ mediada por las c¨¦lulas cerebrales.

Leonard Guarente, que estudia el envejecimiento en el Massachusetts Institute of Technology, describi¨® el trabajo de Ruvkin como "una elegante demostraci¨®n que realmente establece de manera convincente la importancia b¨¢sica de las neuronas en la regulaci¨®n de la longevidad".

Guarente demostr¨® recientemente que el metabolismo estaba directamente relacionado con la maquinaria de las c¨¦lulas para mantener controlados a los genes. Caleb Finch, una autoridad sobre el envejecimiento que trabaja en la Universidad de California, afirm¨® que lleva 30 a?os sosteniendo que el cerebro contiene marcapasos del envejecimiento y que el descubrimiento de Ruvkun proporciona "una interesante y profunda hip¨®tesis de trabajo".

Comprender el v¨ªnculo entre el metabolismo y el envejecimiento ser¨¢ significativo, pero no la historia completa. "A la mayor¨ªa de los bi¨®logos evolutivos y moleculares les resulta inc¨®moda la idea de que s¨®lo uno o dos genes controlan el envejecimiento", afirm¨® Judith Campisi, que estudia el envejecimiento en el Lawrence Berkeley Laboratory. Los gusanos que viven m¨¢s por la desactivaci¨®n de los genes receptores "siguen envejeciendo y muriendo", dijo. "No hemos eliminado el envejecimiento", a?adi¨®. "Todo lo que hemos hecho es retrasarlo".

En el cerebro, el peque?o gusano redondo tiene 302 c¨¦lulas nerviosas de 118 tipos diferentes. Ruvkun ha reunido varios de los mecanismos de activaci¨®n utilizados por estos tipos y pretende descubrir exactamente qu¨¦ c¨¦lula nerviosa contiene el disparador que determina la longevidad del gusano.