celulas madre, ritmo cardiaco y envejecimiento
Guiomar Solanas, en el centro, con el resto del equipo de investigación

Nuestras células no tienen programas genéticos para envejecer. Lo que tenemos son programas genéticos para mantenernos jóvenes. Cuando estos programas dejan de funcionar, se produce una acumulación de daño que da lugar al envejecimiento. Y una de las razones por las que esos programas para mantenernos jóvenes dejan de funcionar se encuentra en las células madre, como acaban de descubrir científicos del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), la Universidad Pompeu Fabra (UPF) y de la Universidad de California Irvine, en Estados Unidos.

La investigación publicada recientemente en la revista Cell, refuta una hipótesis ampliamente aceptada, que sostenía que con el tiempo las células madre perdían el ritmo de trabajo circadiano, de 24 horas, el que nos permite saber si es de día o de noche, y esto promovía el envejecimiento.

Por el contrario, explica Guiomar Solanas, del IRB a Innovaspain, las células madre siguen trabajando rítmicamente, pero en otras tareas a las que tienen que hacer frente cuando empiezan a fallar esos programas que nos ayudan a mantenernos jóvenes. “Durante la juventud o la edad adulta, los ritmos circadianos controlan las funciones esenciales de los tejidos, en el caso del músculo, por ejemplo, el reciclaje de proteínas y diferentes moléculas, en el de la piel, las células madre regulan la división necesaria para la renovación del tejido”.

Con el envejecimiento, “esas funciones dejan de ser dependientes del ritmo día y noche, ya no están bien reguladas y los ritmos circadianos pasan a controlar otras funciones que tienen que ver con el estrés celular”, aclara Solanas.

Se desconocen por el momento las causas de esa reprogramación que lleva a la desaparición de la funcionalidad rítmica que tenían las células madre “jóvenes”. Estos programas tienen que ver con la protección y la preservación de los tejidos. El abandono de sus antiguas funciones circadianas con la edad contribuye a que, de algún modo, se acumule más daño en los tejidos que lleva al envejecimiento.

El dogma era que durante el envejecimiento los ritmos circadianos se pierden, pero nadie lo había demostrado, nosotros hemos visto en diferentes tejidos que las células madre únicamente cambian las funciones que están regidas por esos ritmos circadianos”, señala Guiomar Solanas.

Entra las funciones que dejan de ser rítmicas con el envejecimiento están los daños al DNA, inflamación o la autofagia, que se encarga del reciclaje de los tejidos para mantenerlos jóvenes. Esto podría explicar, apunta Solanas, por qué durante el envejecimiento se pierde masa muscular o por qué las heridas en la piel tardan más en curarse.

Otra novedad de esta investigación es que han visto que el cambio en las funciones reguladas por los ritmos luz-oscuridad se puede retrasar mediante la restricción calórica. Que la restricción calórica retrasa en el envejecimiento ya se sabía que ocurría en roedores y en monos. Pero se desconocía el motivo.

Es muy importante dejar claro que esto no se puede aplicar a humanos, porque en ratones hemos reducido el 30% de la dieta, aunque los hemos suplementado con pienso enriquecido en vitaminas y minerales”, aclara Guiomar Solanas. Con esa restricción, los animales de laboratorio han funcionado bajo mínimos.

Una restricción tan fuerte en humanos no sería saludable, porque hay funciones que requieren de un poco de energía extra. Por ejemplo, el cerebro, que necesita glucosa para trabajar. Con nuestra investigación hemos probado un concepto, hemos conseguido probar que el metabolismo tiene una parte muy importante en esta reprogramación que ayuda a revertir los efectos de la vejez”.

En este proceso de pérdida de las funciones circadianas que lleva al envejecimiento, “creemos que hay cambios epigenéticos que tienen que ver con el metabolismo”, aclara Guiomar Solanas. Los cambios epigenéticos son marcas que se van añadiendo al material genético como consecuencia del estilo de vida, como las pautas de ejercicio, alimentación, entre otros. Estas marcas hacen que el ADN se lea de forma diferente y cambie la forma en que se regulan los programas que nos ayudan a mantenernos jóvenes.

Guiomar Solanas, doctora en Bioquímica y biología molecular, señala que, aunque se han reducido mucho los presupuestos destinados a investigación, a ellos no les están afectando de momento porque cuentan con financiación europea.

Nosotros jugamos en primera división y tenemos financiación europea y becas internacionales, por lo que podemos seguir trabajando. Sí que vemos que la financiación que depende solo de España está muy a la baja, se da poco dinero, se presupuesta menos y se ejecuta menos cada vez. Es una situación muy lamentable. En unos cuantos años de recortar presupuestos se puede perder la inversión de décadas en una investigación de alto nivel y competitiva, porque la gente se tendrá que ir. Pierdes investigadores que se han formado aquí o que han conseguido volver y tienen que irse de nuevo porque no tienen fondos para seguir investigando”, se lamenta Guiomar Solanas.

Estos trabajos liderados por el laboratorio del Profesor de Investigación ICREA Salvador Aznar Benitah en el IRB Barcelona, se han desarrollo junto a investigadores liderados por la Profesora de Investigación ICREA Pura Muñoz-Cánoves en el Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud la Universidad Pompeu Fabra en Barcelona, y el profesor de investigación Paolo Sassone-Corsi del Centro de Epigenética y Metabolismo de la Universidad de California Irvine, en Estados Unidos.

Los estudios han recibido financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC en inglés), la red europea E-Rare, la Institución ICREA de la Generalitat de Catalunya, el Ministerio de Economía y Competitividad (fondos Feder), AFM-Teléthon, la Fundació La Marató de TV3, la Fundación Botín/Santander Universidades y la Fundación “la Caixa”. El IRB Barcelona es Centro de Excelencia “Severo Ochoa” y el Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud es Unidad de Excelencia “María de Maeztu”.

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