Un reciente estudio ha descubierto en modelos animales que cuando la actividad de mTOR aumenta, pero solo de forma moderada, se adelanta el envejecimiento, y la duración de la vida de los animales puede acortarse hasta en un 20%. mTOR (Mammalian Target Of Rapamycin) es un complejo de proteínas que juega un papel clave en el metabolismo celular, regulando el crecimiento celular y la síntesis de proteínas.
Este hallazgo es especialmente relevante ya que puede ayudar a entender por qué enfermedades relacionadas con el envejecimiento aparecen o empeoran en personas con alto índice de masa corporal, un indicador relacionado con la obesidad y la inflamación. Asimismo, arroja luz sobre por qué la restricción calórica, un tipo de dieta asociada a una mayor longevidad en animales, puede favorecer el envejecimiento saludable. Se sabe que ciertos genes que se activan al restringir la ingesta de nutrientes interactúan con mTOR.
Además, este estudio ha permitido la creación de una nueva herramienta de investigación “para estudiar la relación entre el aumento de nutrientes y el envejecimiento de distintos órganos”, señala el autor principal Alejo Efeyan, jefe del Grupo de Metabolismo y Señalización Celular del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
El estudio, publicado en la revista Nature Aging, ha sido realizado por un equipo de investigadores de renombre, entre ellos Ana Ortega-Molina, que actualmente dirige su laboratorio de Metabolismo en Cáncer y Envejecimiento en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, (CBM), Rafael de Cabo del Instituto Nacional del Envejecimiento (NIA), en Bethesda, EE. UU., y María Casanova-Acebes, jefa del grupo Inmunidad del Cáncer en el CNIO.
En este estudio, los investigadores han desarrollado un sistema para ‘engañar’ a mTOR y regular su actividad a voluntad en modelos animales. Han modificado genéticamente una proteína para hacerle creer a mTOR que hay más nutrientes en la célula de los que realmente hay. De esta manera, la vía de señales químicas de mTOR se activa como si los animales estuvieran comiendo más, aunque en realidad su alimentación no varíe.
Este aumento de actividad de mTOR tiene consecuencias significativas en el funcionamiento celular. Cuando los animales con esta proteína modificada alcanzan la madurez, el funcionamiento de las células comienza a fallar y se detectan síntomas característicos del envejecimiento: la piel se vuelve más fina y aparecen daños en el páncreas, el hígado, los riñones y otros órganos. A medida que las células del sistema inmunitario intentan reparar estos daños, se ven abrumadas por la cantidad de daño, desencadenando una inflamación que incrementa aún más los problemas en estos órganos.
Este ciclo vicioso resulta en un tiempo de vida reducido en un 20% para estos animales, lo que en la escala humana equivaldría a unos 16 años. Sin embargo, los investigadores descubrieron que bloquear la respuesta inmunitaria que causa la inflamación puede mejorar el daño de los órganos lo suficiente como para extender la vida útil.
Los resultados de este estudio podrían ser extrapolables a humanos. En particular, los investigadores observaron que la actividad de los lisosomas – orgánulos celulares encargados de eliminar y reciclar desechos – se reduce tanto en los animales naturalmente envejecidos como en los modificados genéticamente. Este descenso en la actividad de los lisosomas también ocurre en el envejecimiento humano, como verificó el grupo de la Universitat de València al contrastar muestras de sangre de personas jóvenes y de personas septuagenarias.
Finalmente, este estudio ha dado lugar a una nueva herramienta de investigación que permitirá a otros científicos explorar cómo el aumento de nutrientes, o su señalización, facilita procesos en los distintos órganos que permitan entender su envejecimiento en particular. Por ejemplo, investigar la relación con las enfermedades neurodegenerativas, que están asociadas con cierta inflamación en el sistema nervioso central.
Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación de varios organismos, entre ellos, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Española de Investigación, la Agencia Europea de Investigación, los fondos de Desarrollo Regional Europeo, la Fundación Científica de la Asociación Española contra el Cáncer, la Fundación “la Caixa”, una beca de Investigación Oncológica Olivia Roddom, y el Programa de Investigación Intramural del Instituto de Investigación del Envejecimiento (NIA).
Artículo de referencia:
Ana Ortega-Molina, Cristina Lebrero-Fernández, Alba Sanz, Miguel Calvo-Rubio, Nerea Deleyto-Seldas, Lucía de Prado-Rivas, Ana Belén Plata-Gómez, Elena Fernández-Florido, Patricia González-García, Yurena Vivas-García, Elena Sánchez García, Osvaldo Graña-Castro, Nathan L Price, Alejandra Aroca-Crevillén, Eduardo Caleiras, Daniel Monleón, Consuelo Borrás, María Casanova-Acebes, Rafael de Cabo, Alejo Efeyan. “A mild increase in nutrient signaling to mTORC1 in mice leads to parenchymal damage, myeloid inflammation and shortened lifespan”. Nature Aging, 2024.
DOI: https://doi.org/10.1038/s43587-024-00635-x
Fuente: CNIO
