El envejecimiento de las células: Caída de la actividad energética

La legendaria fuente de la eterna juventud está lejos de hallarse, pero por primera vez en la historia se están identificando factores clave en el proceso de envejecimiento.

Al mismo tiempo se tienen indicios muy sólidos de que hay al menos una táctica que podemos seguir para aumentar la duración máxima de nuestra vida.

En el envejecimiento operan muchos agentes causales (si sólo actuara uno o unos pocos, aparecen por casualidad individuos extraordinariamente longevos) y determinar la influencia de cada uno de ellos es muy complejo, pero poco a poco van encajando las piezas del puzzle.

A nivel celular, cada vez está más claro que los componentes más afectados en el envejecimiento son las mitocondrias, los orgánulos donde se lleva a cabo la respiración celular y, consecuentemente, donde se genera la energía. Son por tanto estructuras vitales. Un limitado aporte de energía compromete gravemente las funciones de la célula y acaba produciendo degeneración generalizada en órganos y sistemas. Hay pruebas de que la actividad energética cae conforme la persona va envejeciendo.

En los últimos años se han venido relacionando multitud de trastornos de la vejez con alteraciones en las mitocondrias, y sobre todo, con mutaciones en el ADN mitocondrial (recordemos que las mitocondrias proceden de antiguas bacterias simbióticas y poseen una cierta independencia genética del núcleo, ya que poseen un cromosoma circular con
genes que codifican varias proteínas). Enfermos de Alzheimer, de diabetes tipo II, o corea de Huntington, cuyos síntomas suelen aparecer o agravarse a edades avanzadas, presentan numerosos defectos mitocondriales, en particular en su ADN. Se tienen indicios de que este tipo de alteraciones está detrás de un gran número de enfermedades asociadas a la edad.

Estas líneas de evidencia enlazan con otras que se tenían desde la bioquímica. Los radicales libres, moléculas extraordinariamente reactivas generadas en el metabolismo del oxígeno, habían sido identificadas como causantes de ataques a muchas moléculas del organismo, en particular los lípidos de las membranas y el ADN. Es lógico que los órganos más afectados sean aquellos donde se realiza la oxidación de los nutrientes para obtener energía. Además, el ADN mitocondrial no está protegido por las histonas, unas proteínas que se unen al ADN del núcleo, y cuenta con una menor cantidad de enzimas reparadoras.

Estas observaciones también encajan con otros hechos: los animales pequeños, con un metabolismo basal alto y unas altas tasas de oxidación, son menos longevos que los animales mayores y con menores tasas de respiración oxidativa. Además, los animales en cuyas células hay concentraciones altas de protectores de la oxidación, como la enzima superóxido dismutasa, son más longevos (caso del hombre, entre otros). Las células que se reproducen rápidamente y usan cantidades de oxígeno bajas, no presentan tantos daños como aquellas que ya se han especializado y realizan un trabajo que consume mucho oxígeno. Muchos autores relacionan también con un mal funcionamiento del metabolismo energético los daños que los residuos de glucosa van causando con la edad, al unirse a proteínas y ácidos nucleicos y formar puentes que obstaculizan sus funciones.

Todos estos descubrimientos sugieren vías de actuación para retardar los efectos del envejecimiento: administrar dosis elevadas de antioxidantes, como las vitaminas C y E y la coenzima Q, durante toda la vida; o restringir el aporte calórico para ralentizar el metabolismo oxidativo.

En animales de experimentación, se ha demostrado que ésta es una técnica eficaz no sólo para aumentar la esperanza de vida media de una población y reducir los achaques de la vejez, sino para aumentar de manera significativa la edad máxima que pueden alcanzar los individuos. Para que diera resultado, deberíamos reducir nuestra ingesta de calorías en un 20%, lo que significa pasar realmente hambre (aunque a todo puede acostumbrarse la gente). Además, habría que cuidar muy bien de que la alimentación fuera equilibrada y no se produjeran carencias de nutrientes clave (en muchos casos habría que recurrir por ejemplo a suplementos de vitaminas y minerales).

Quizá mucha gente no estuviera dispuesta a adoptar una dieta tan estricta, pero sí a tomar una píldora diariamente. Ya se han realizado experimentos de lo que se llama restricción calórica mimetizada, que consiste en “engañar” al organismo con la administración de determinadas sustancias que le hacen reaccionar como si estuviera sometido a dieta. Estas técnicas son sobre todo eficaces para prevenir los daños producidos por el metabolismo de la glucosa, y aún se encuentran en una fase inicial de su desarrollo.

Aunque parecen identificados algunos de los factores clave del envejecimiento, no se debe caer en el simplismo. Está claro que hay otros muchos factores implicados y hay que determinar su influencia para conseguir progresos reales. Muchos genes (se han identificado más de 100 hasta el momento) influyen sobre la longevidad ya que regulan la duración del ciclo celular y otros aspectos básicos de la biología de los organismos. Se postula también la existencia de un “reloj molecular”, un mecanismo que impone límites al número de veces que una célula puede replicarse en los organismos complejos. Incluso hay muchas pruebas de que la longitud de los telómeros actúa en gran medida como ese reloj.

Los telómeros son unas secuencias de nucleótidos sin función codificadora que se encuentran al final de los cromosomas. Actúan como protectores de estos, previniendo la degradación enzimática y proporcionándoles estabilidad. Su longitud se acorta en cada división celular y se supone que cuando cae por debajo de un límite, se disparan señales que detienen la división y activan los procesos de envejecimiento celular. Una enzima, la telomerasa, reconstituye estos extremos en las células germinales, para que conserven siempre su capacidad de división. Esta enzima también está activada en las células
tumorales
, por lo que las terapias antienvejecimiento basadas en su activación en todo el organismo pueden estimular el crecimiento de tumores.