Un estudio sobre el envejecimiento genético de las moscas podría mejorar nuestro entendimiento sobre el deterioro celular, ayudándonos a diseñar nuevas terapias preventivas
En los primeros años de vida, el día de nuestro cumpleaños es uno de los días más especiales. Pero conforme pasa el tiempo, tendemos a evitar hablar de ello. La edad se convierte en un tema tabú entre la gente adulta. Solo los ancianos la anuncian con orgullo, como si hubiesen vencido, un año más, su partida personal contra la Parca.
A medida que nuestro cuerpo acumula años, los órganos se deterioran progresivamente y el riesgo de padecer una amplia gama de enfermedades, incluyendo enfermedades cardiovasculares, cáncer y enfermedades neurodegenerativas, aumenta.
¿Por qué ocurre esto? A día de hoy, el mecanismo por el cual nuestras células envejecen no está tan claro.
Pero esta semana, un artículo publicado en la revista Science arrojaba un poco de luz sobre este tema. El equipo encargado de la investigación decidió estudiar cómo evolucionaban diferentes parámetros celulares de la mosca de la fruta a lo largo de su vida.
Gracias a la similitud genética que compartimos con esta especie, la confección de un atlas genético de su envejecimiento podría ayudarnos a comprender mejor este asunto. Por ejemplo, vislumbrar las vías por las que las células se deterioran nos permitiría tratar de forma preventiva muchas enfermedades humanas graves que emergen en las últimas etapas de nuestra vida.
Una fiel compañera de laboratorio
¿Qué tiene que ver la mosca de la fruta con el envejecimiento celular? Pues mucho. Y no sólo con ello, sino con casi cualquier otro tema que tenga relación con la genética.
El uso de las moscas de la fruta en los laboratorios de investigación, sobre todo de biología, es una práctica extendida a nivel mundial. Y no es algo fortuito. Estos insectos presentan varias ventajas que, a ojos del personal de laboratorio, son un tesoro genético.
Por un lado, compartimos el 75% de los genes que nos causan enfermedades. Por el otro, toda esta información se encuentra almacenada en tan solo 8 cromosomas, que son pequeños paquetes portadores de la información genética. Si lo comparamos con los 46 que presenta el ser humano, vemos que estamos frente a un sistema mucho más sencillo de estudiar.
Es por ello que un equipo multidisciplinar, en el cual encontramos personal del Baylor College of Medicine, Chan Zuckerberg Biohub San Francisco y Genentech, decidió utilizar estos seres alados para investigar los procesos de envejecimiento que sufren las células a lo largo de su vida.
Las células de nuestro cuerpo se comportan igual que los distintos individuos que viven en una comunidad. Presentan rasgos parecidos entre ellas, aunque unas sean más grandes, otras más pequeñas, más alargadas, etc. Sin embargo, cada una está especializada en ejecutar una función concreta. Es decir, una célula muscular y una neuronal ejercen “profesiones” distintas dentro de nuestro cuerpo. Entonces, si las células tienen distintas tareas dentro del organismo ¿Deberían envejecer todas del mismo modo? Esa fue la primera pregunta que se hicieron.
Para resolverla, el equipo decidió estudiar cómo iban cambiando 163 tipos de células a lo largo de la vida de una mosca. Los parámetros en los que se fijaron fueron cuatro: cambios en la composición celular, número de genes expresados con mayor intensidad, cambio en el número de genes expresados y disminución de la identidad celular. Dicho de otra forma, observaron el equivalente celular a fijarse en cómo, en una persona, cambia la elasticidad de la piel o el color de su pelo durante su vida.
Otra de las ventajas que presenta este tipo de mosca es su corto ciclo de vida, ofreciendo la posibilidad de estudiar varias generaciones en poco tiempo. Los investigadores tomaron muestras cuando los animales tenían 5, 30, 50 y 70 días de edad, el equivalente a 80 años en un humano. Gracias a ello pudieron observar que, a medida que las moscas envejecían, estas características cambiaban de forma agrupada, siguiendo patrones específicos para cada tipo de célula.
Tus años pueden no corresponderse con tu edad genética
Gracias al estudio en moscas de la fruta, el equipo pudo recopilar en un atlas genético varios cambios relacionados con el proceso de envejecimiento.
Por un lado, las neuronas envejecían muy lentamente, mientras que las células musculares, grasas y del hígado, se renovaban mucho más rápido. Además, los patrones de envejecimiento celular podrían variar también según el sexo del individuo.
Por otra parte, observaron que, a lo largo de los días, las células grasas estaban entre los tipos de células que más habían aumentado en número, mientras que las células musculares disminuían. Sin embargo, las neuronas no mostraron cambios importantes en número durante toda la vida de la mosca.
El equipo también investigó si la expresión de algunos genes, o sea, la aparición de esa información a nivel físico, cambiaba a medida que el insecto envejecía. Uno de los fenómenos que observaron fue que el material genético encargado de capacitar a la mosca para volar, disminuía drásticamente su expresión a lo largo de su vida. Este fenómeno podría explicar, por ejemplo, porqué algunas enfermedades sólo aparecen a edades muy avanzadas.
Una observación crítica de este estudio es que los patrones de envejecimiento en las células se podrían utilizar para medir la edad biológica, es decir, el estado de envejecimiento relativo de un organismo, independientemente de su edad cronológica.
Este descubrimiento proporcionaría más información sobre cómo nos afectan factores como la dieta o los hábitos o la predisposición a padecer algunas enfermedades. Gracias a ello, los especialistas de la salud podrían prescribir terapias preventivas personalizadas según la edad de nuestro organismo.
Que no te la cuelen:
La mosca de la fruta acumula ya cinco premios Nobel. Y, aunque no se los han dado directamente a ella, ha estado involucrada como sujeto experimental en los experimentos premiados.
Referencia bibliográfica:
Lu, T.-C. et al. (2023) ‘Aging fly cell atlas identifies exhaustive aging features at cellular resolution’, Science, 380(6650). doi:10.1126/science.adg0934.
