En todo el mundo, la gente vive más años que nunca y este cambio está alterando las expectativas de muchos respecto al envejecimiento. El objetivo ya no es sólo vivir más, sino vivir más años de calidad. En consecuencia, la atención se centra en los “años de vida sana”, el periodo de la vida durante el cual una persona es enérgica, independiente y, en general, está libre de problemas graves relacionados con la edad.
Las mitocondrias, a menudo denominadas las centrales energéticas de las células, son un importante punto de referencia para estos esfuerzos. Estas estructuras generan la energía que permite el funcionamiento de las células mediante la producción de trifosfato de adenosina (ATP). Dado que el envejecimiento y muchas enfermedades relacionadas con la edad están estrechamente ligados a un deterioro de la función mitocondrial, los científicos consideran que las mitocondrias son un objetivo importante de la investigación encaminada a lograr una longevidad más saludable.
Los supercomplejos mitocondriales y la cadena energética
Dentro de la mitocondria, la producción de energía depende de los complejos de la cadena respiratoria. Estas moléculas mueven protones y electrones para que las células puedan producir ATP. Desde hace años, los investigadores saben que estos complejos pueden reunirse en grupos más grandes y flexibles llamados supercomplejos. Se cree que estos supercomplejos mejoran la eficacia de la respiración mitocondrial.
Sin embargo, hay pocas pruebas claras que relacionen directamente los supercomplejos con beneficios claros para la salud, sobre todo en estudios con animales. Esta laguna ha dejado sin respuesta una pregunta importante: ¿tienen realmente estas estructuras un impacto mensurable sobre el envejecimiento y la salud en general?
La proteína COX7RP al microscopio
Para investigarlo, un equipo dirigido por Satoshi Inoue, del Instituto Metropolitano de Geriatría y Gerontología de Tokio (Japón), examinó la COX7RP, una proteína mitocondrial que promueve la formación de supercomplejos. El nuevo estudio, del que es coautor el Dr. Kazuhiro Ikeda, de la Universidad Médica de Saitama (Japón), se publicó en la revista Aging Cell.
“Anteriormente habíamos identificado la COX7RP, una proteína mitocondrial, como un factor clave que promueve la formación de supercomplejos respiratorios mitocondriales, aumentando así la producción de energía y reduciendo las especies reactivas de oxígeno (ROS) que causan el estrés oxidativo en las células”, explica el Dr. Inoue. “Sobre esta base, investigamos el papel de la COX7RP y los supercomplejos respiratorios mitocondriales en la regulación de los procesos de envejecimiento y antienvejecimiento”.
Los ratones modificados genéticamente vivieron más y se mantuvieron más sanos
Los investigadores desarrollaron ratones transgénicos COX7RP (COX7RP-Tg) que debían producir mayores cantidades de COX7RP durante toda su vida. Utilizando este modelo, el equipo pudo seguir de cerca cómo la proteína afectaba a la esperanza de vida, los cambios relacionados con la edad y el metabolismo.
Los resultados fueron impresionantes. Por término medio, los ratones COX7RP-Tg vivieron un 6,6% más que los de tipo salvaje. Los beneficios no se limitaron a la esperanza de vida, ya que los ratones modificados genéticamente también mostraron signos de mejor salud. Presentaban una mejor homeostasis de la glucosa, gracias a una mayor sensibilidad a la insulina, y mejores niveles de lípidos, con una reducción de los triglicéridos y el colesterol total en sangre. El equipo también observó una mayor resistencia muscular y una menor acumulación de grasa en el hígado.
Mitocondrias más fuertes y menos signos de envejecimiento
A nivel celular, los datos mostraron una clara mejora en el rendimiento de las mitocondrias. En los tejidos de los ratones COX7RP-Tg aumentó la formación de supercomplejos respiratorios mitocondriales y la producción de ATP.
Un examen más detallado del tejido adiposo blanco reveló cambios en varios biomarcadores relacionados con la edad. Los ratones presentaban mayores concentraciones de la coenzima NAD+, menores concentraciones de ROS y concentraciones reducidas del marcador de envejecimiento celular β-galactosidasa. Mediante la secuenciación del ARN mononuclear del tejido adiposo blanco de los ratones envejecidos, los investigadores también descubrieron una menor actividad de los genes asociados a la inflamación relacionada con la edad. Entre ellos figuraban genes relacionados con el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP), una característica prototípica de las células senescentes.
¿Por qué es importante para un envejecimiento sano?
En general, los resultados sugieren que aumentar la eficiencia energética de las mitocondrias podría ayudar a retrasar o reducir problemas comunes relacionados con la edad. “Nuestro estudio esboza nuevos mecanismos mitocondriales subyacentes al antienvejecimiento y la longevidad, y aporta nuevos conocimientos sobre estrategias para promover una longevidad sana y prolongar la vida”, señala el Dr. Inoue. “Por ejemplo, los suplementos dietéticos y los fármacos que mejoran la estructura y función de los supercomplejos respiratorios mitocondriales podrían ayudar a prolongar la vida”.
Los investigadores afirman que nuevos trabajos podrían corroborar la importancia de los supercomplejos mitocondriales como diana terapéutica. De confirmarse, esta línea de investigación podría respaldar nuevos enfoques para mantener la vitalidad y tratar trastornos metabólicos relacionados con la edad, como la diabetes, la dislipidemia y la obesidad.