Buscan resolver el misterio del envejecimiento

¿Por qué envejecemos? ¿Cuándo vamos a morir y por qué? ¿Se puede vivir sin envejecer? Durante siglos, la ciencia ha estado fascinada por estas preguntas. Ahora, investigadores de Kiel (Alemania) han examinado por qué la hidra es inmortal, y de forma inesperada han descubierto un vínculo con el envejecimiento en los seres humanos.

La hidra: misteriosamente inmortal

El gen de la longevidad fue investigado en la hidra, que es un animal que mide aproximadamente 1 centímetro. Foto: CAU / Fraune.

El gen de la longevidad fue investigado en la hidra, que es un animal que mide aproximadamente 1 centímetro. Foto: CAU / Fraune.

La hidra, un pequeño pólipo de agua dulce, no muestra signos de envejecimiento y es potencialmente inmortal. Hay una explicación biológica simple: estos animales se reproducen exclusivamente por gemación (reproducción asexual), en lugar de apareamiento. Un requisito previo para ese tipo de reproducción vegetativa es que cada pólipo contenga células madre capaces de proliferación continua. Sin estas células madre, los animales no podrían reproducirse más. Debido a su inmortalidad, la hidra ha sido objeto de muchos estudios sobre los procesos de envejecimiento durante varios años.

El envejecimiento en los seres humanos

Cuando las personas envejecen, más y más de sus células madre pierden la capacidad de proliferarse y así formar nuevas células. Los tejidos envejecidos no pueden regenerarse más, por lo que, por ejemplo, sobreviene una disminución de la masa muscular. Las personas mayores tienden a sentirse más débiles debido a que los músculos del corazón también se ven afectados por este proceso de envejecimiento. Si fuera posible influir en estos procesos de envejecimiento, los seres humanos podrían sentirse físicamente mejor, por más tiempo. El estudio de los tejidos animales tales como los de la hidra – un animal lleno de células madre activas durante toda su vida – puede brindar información valiosa sobre el envejecimiento de las células madre.

El gen de la longevidad humana se ha descubierto en la hidra

“Sorprendentemente, la búsqueda del gen que causa que la hidra sea inmortal nos llevó al gen llamado FoxO”, ha dicho Anna-Marei Böhm, estudiante de doctorado y primera autora del estudio. El gen FoxO existe en todos los animales y los seres humanos, y se ha conocido durante años. Sin embargo, hasta ahora no se sabía por qué, al aumentar la edad, las células madre humanas disminuyen en número, y se vuelven cada vez más inactivas, ni los mecanismos bioquímicos involucrados, y si FoxO juega un papel en el envejecimiento. Con el fin de encontrar el gen, el grupo de investigación aisló células madre de hidra, y luego estudió todos sus genes.

El mecanismo de inmortalidad de la hidra ha sido revelado

Inyección de una secuencia génica en un embrión de hidra. Foto: CAU / Wittlieb.

Inyección de una secuencia génica en un embrión de hidra. Foto: CAU / Wittlieb.

El equipo de investigación examinó al gen FoxO en varios pólipos genéticamente modificados: hidra con FoxO normal, con FoxO inactivo y con un FoxO mejorado. Los científicos lograron demostrar que los animales sin FoxO poseen significativamente menos células madre. Curiosamente, el sistema inmune en animales con FoxO inactivo también cambia drásticamente. “Los cambios drásticos del sistema inmune, similares a los observados en la hidra, también se conocen en los seres humanos de edad avanzada”, explicó Philip Rosenstiel, del Instituto de Biología Molecular Clínica de la Universidad de Schleswig-Holstein, cuyo grupo de investigación contribuyó con el estudio.

FoxO también hace que la vida humana sea más larga

“Nuestro grupo de investigación demostró, por primera vez, que existe una relación directa entre el gen FoxO y el envejecimiento”, dijo Thomas Bosch, del Instituto Zoológico de la Universidad de Kiel, quien dirigió el estudio. Bosch añadió que: “se ha encontrado que FoxO es particularmente activo en las personas mayores de cien años, y por eso creemos que FoxO juega un papel clave en el envejecimiento, no sólo en la hidra, sino también en los seres humanos”. Sin embargo, la hipótesis no puede ser verificada en los seres humanos, ya que esto requeriría una manipulación genética que no es posible en los seres humanos. Bosch ha destacado, no obstante, que los resultados actuales siguen siendo un gran avance en la explicación de la forma en la que los humanos envejecen. Por lo tanto, el siguiente paso es el estudio de cómo el gen de la longevidad FoxO trabaja en la hidra, y cómo influyen los factores ambientales en la actividad de FoxO.

Sin células madre todos morimos

Científicamente, el estudio tiene dos conclusiones principales: Por un lado, esto confirma que el gen FoxO juega un papel decisivo en el mantenimiento de las células madre. Así, se determina la duración de la vida de los animales – desde cnidarios hasta seres humanos. Por otra parte, el estudio muestra que el envejecimiento y la longevidad de los organismos realmente depende de dos factores: el mantenimiento de las células madre y el mantenimiento del funcionamiento del sistema inmune.

El estudio realizado por la Universidad de Kiel, junto con el Centro Médico de la Universidad de Schleswig-Holstein será publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Fuente: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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