Comprender los factores que controlan el envejecimiento ha sido una de las actividades interminables de la humanidad, desde la fuente mística de la juventud hasta los regímenes prácticos y saludables para prolongar la esperanza de vida.

Un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego ha ayudado a descifrar la dinámica que controla cómo envejecen nuestras células. y con ello implicaciones para extender la longevidad humana. Como se describe en un estudio publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , un grupo dirigido por el biólogo Nan Hao empleó una combinación de tecnologías en ingeniería, informática y biología para analizar los procesos moleculares que influyen en el envejecimiento.

A medida que las células envejecen, el daño en su ADN se acumula con el tiempo, que conduce al deterioro del funcionamiento normal y, finalmente, a la muerte. Un proceso bioquímico natural conocido como "silenciamiento de la cromatina" ayuda a proteger el ADN del daño. El proceso de silenciamiento convierte regiones específicas de ADN de un estado abierto en uno cerrado, protegiendo así las regiones de ADN. Entre las moléculas que promueven el silenciamiento se encuentra una familia de proteínas, ampliamente conservada desde bacterias hasta humanos, conocidas como sirtuinas. En años recientes, Los activadores químicos de las sirtuinas han recibido mucha atención y se comercializan como nutracéuticos para ayudar al silenciamiento de la cromatina con la esperanza de ralentizar el proceso de envejecimiento.

Sin embargo, al mismo tiempo Los científicos han descubierto que dicho silenciamiento de la cromatina también impide que las regiones de ADN protegidas expresen ARN y proteínas que llevan a cabo funciones biológicas. y como un resultado, el silenciamiento excesivo podría descarrilar la fisiología celular normal.

Usando enfoques computacionales y experimentales de vanguardia en levadura, lo que permitió a los investigadores rastrear el silenciamiento de la cromatina con un detalle sin precedentes a lo largo de generaciones durante el envejecimiento, Los científicos de UC San Diego descubrieron que una pérdida completa de tal silenciamiento conduce a un envejecimiento celular acelerado y a la muerte. Sin embargo, los investigadores encontraron de manera similar que el silenciamiento continuo de la cromatina también conduce a las células a una vida útil más corta.

Entonces, ¿silenciar o no silenciar la cromatina es la respuesta para retrasar el envejecimiento? La respuesta derivada del nuevo estudio:Ambos.

Según los investigadores, la naturaleza ha desarrollado una forma inteligente de resolver este dilema.

"En lugar de permanecer en el estado de pérdida de silenciamiento o silenciamiento, las células cambian su ADN entre los estados abierto (pérdida de silenciamiento) y cerrado (silenciamiento) periódicamente durante el envejecimiento, "dijo Hao." De esta manera, las células pueden evitar una duración prolongada en cualquier estado, que es perjudicial, y mantener un equilibrio basado en el tiempo importante para su función y longevidad ".

Debido a que llevaron a cabo sus experimentos con levadura, los investigadores dicen que es probable que analizar esa dinámica en humanos sea mucho más complejo y requiera estudios más complejos.

"Cuando las células envejecen, pierden la capacidad de mantener este cambio periódico, resultando en fenotipos envejecidos y eventualmente la muerte, "dijo Hao." La implicación aquí es que si de alguna manera podemos ayudar a las células a reforzar el cambio, especialmente a medida que envejecen, podemos retrasar su envejecimiento. Y esta posibilidad es la que estamos persiguiendo actualmente ".

Hao atribuye los hallazgos a un equipo multidisciplinario de investigadores de UC San Diego que tienen experiencia complementaria y comparten un interés común en el estudio del envejecimiento. incluido el profesorado, estudiantes y becarios postdoctorales. Además de la experiencia de Hao en Biología Molecular / Biología Cuantitativa, otros miembros de la facultad en el equipo incluyen Lorraine Pillus (Biología Molecular), Jeff Hasty (Biología Molecular / Bioingeniería) y Lev Tsimring (Instituto BioCircuits). los PNAS El documento marca los primeros hallazgos significativos de la colaboración.

"Creo que esta colaboración producirá en un futuro cercano muchos conocimientos nuevos que transformarán nuestro conocimiento sobre la biología básica del envejecimiento y conducirán a nuevas estrategias para promover la longevidad en los seres humanos". "dijo Hao.