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¿Se puede detener el envejecimiento? Las proteínas defectuosas envejecen más rápido

¿Se puede detener el envejecimiento? Las proteínas defectuosas envejecen más rápido


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¿Por qué algunas personas envejecen más rápido que otras?

¿Qué sucede exactamente con el envejecimiento? La capacidad de eliminar las proteínas usadas parece afectar tanto el envejecimiento del cerebro como toda la vida útil. Un equipo de investigación internacional ha adquirido nuevos conocimientos fundamentales sobre el proceso de envejecimiento.

Investigadores del Instituto Leibniz para la Investigación del Envejecimiento descifraron un proceso que parece jugar un papel esencial en el envejecimiento. Cuanto mejor es un organismo capaz de deshacerse de las proteínas usadas, más lento parece progresar el envejecimiento. Los resultados del estudio fueron presentados recientemente en la revista "Molecular Systems Biology".

Los años de vida no determinan la edad biológica.

Con el envejecimiento, aumenta el riesgo de enfermedades degenerativas como la demencia y el Alzheimer. Sin embargo, el envejecimiento no está determinado únicamente por los años de vida. Algunas personas a los 90 están más en forma que otras a los 70. Los investigadores de Leibniz han encontrado una posible explicación de por qué esto es así.

¿Qué pasa cuando el cerebro envejece?

Como informa el equipo, los llamados agregados de proteínas tóxicas se depositan cada vez más en el cerebro a medida que avanza la edad. Estos consisten en colecciones de proteínas predominantemente defectuosas o plegadas de manera incompleta que pueden afectar las funciones neuronales. El grupo de investigación internacional pudo documentar por primera vez los procesos de envejecimiento cerebral en un modelo de pez. Al hacerlo, los científicos descifraron la secuencia cronológica de los eventos moleculares que ocurren durante el envejecimiento.

El equilibrio de las proteínas

Todos los procesos involucrados en la síntesis, plegamiento, transporte, localización y degradación de proteínas se resumen bajo el término "homeostasis de proteínas". Estos procesos se combinan como engranajes en una interacción compleja. El equilibrio resultante tiene un gran impacto en el envejecimiento en todos los organismos vivos. Las interrupciones en este proceso pueden tener un impacto directo en la vida útil.

La perfecta homeostasis de las proteínas aumenta la esperanza de vida.

Los investigadores ahora pudieron obtener nuevos conocimientos sobre el envejecimiento a partir de estudios sobre el turquesa Prachtgrund kärpfling (N. Furzeri). Demostraron que una interrupción temprana de la interacción de la homeostasis de las proteínas va de la mano con una formación más fuerte de agregados de proteínas tóxicas. Los peces en los que no se altera la homeostasis de las proteínas tenían una esperanza de vida más larga.

Agregados de proteínas en relación con enfermedades degenerativas.

En los humanos, los agregados de proteínas tóxicas juegan un papel importante en la salud en la vejez. Debido a que con las enfermedades neurodegenerativas más comunes como el Alzheimer, la ELA y el Parkinson, tales acumulaciones de proteínas defectuosas ocurren con mayor frecuencia. A medida que la esperanza de vida de las personas continúa aumentando en promedio, se necesitan urgentemente opciones de tratamiento efectivas para las enfermedades degenerativas. Por lo tanto, es crucial aclarar la cuestión de cómo y por qué se forman los agregados de proteínas en el cerebro durante el proceso de envejecimiento.

Diferente y sin embargo igual

En el estudio actual se intentó aclarar esta cuestión en el caso de la Alfombra Turquesa Primal Ground. El pez es particularmente adecuado para la investigación del envejecimiento porque es el vertebrado de vida más corta que se puede criar en condiciones de laboratorio. Su vida útil es de entre tres y 12 meses. A pesar de la gran diferencia para los humanos, los procesos básicos relacionados con el envejecimiento en el cerebro en humanos y Prachtgrundkärpfling son muy similares.

La mitad de todas las proteínas están involucradas en el proceso de envejecimiento.

Los investigadores dividieron los peces en grupos de edad (jóvenes, adultos y viejos). La homeostasis de proteínas se analizó en cada grupo. "Al comparar los datos para los diferentes grupos de edad, encontramos que alrededor de la mitad de las aproximadamente 9,000 proteínas que pudimos cuantificar están afectadas por el proceso de envejecimiento", explica el Dr. Alessandro Ori del equipo de investigación.

Cambios relacionados con la edad en las proteínas.

Las proteínas forman complejos proteicos en los que las proteínas individuales se unen utilizando un plan específico. Con tales complejos, se debe asegurar la estructura correcta para que las proteínas puedan cumplir con la tarea asignada. Nuestras células tienen mecanismos que aseguran la estructura correcta de estos complejos. Sin embargo, con la edad, este proceso estrictamente regulado se vuelve más propenso a errores.

Como resultado, se sospecha que un número creciente de agregados de proteínas influye en las funciones vitales de las células. El equipo del estudio también pudo descubrir los procesos que tienen lugar en el envejecimiento de los peces en los ratones que envejecen. Según los investigadores, esto sugiere que esta es una característica generalizada del envejecimiento cerebral.

La vida útil de los peces podría predecirse

“Debido a que el envejecimiento es el resultado de eventos estrechamente relacionados, fue difícil encontrar factores desencadenantes tempranos. La disminución de la actividad del proteasoma es un signo temprano de envejecimiento cerebral, pero ¿también es relevante para los procesos de envejecimiento en todo el organismo? Para responder a esto, comparamos los cambios individuales en la actividad del proteasoma con la esperanza de vida individual del killifish ”, agrega el profesor Cellerino al equipo de investigación.

En sus análisis, los investigadores encontraron información importante en los genes. Utilizando ciertos cambios en la expresión de genes que contienen información para proteínas proteasomales, los científicos pudieron predecir la vida útil de los peces individuales.

Conductores del envejecimiento descubiertos

"Los peces que mostraron una mayor disminución en las transcripciones de proteasoma al comienzo de la vida vivieron significativamente menos tiempo que los peces que pudieron mantener o aumentar la expresión del proteasoma", resume el equipo de investigación. Este hallazgo respalda la tesis de que la reducción en la actividad del proteasoma es un impulsor temprano del envejecimiento en los vertebrados.

¿Cuáles son los hallazgos clave sobre el envejecimiento?

El equipo de investigación demostró por primera vez que el mantenimiento de la actividad del proteasoma es un factor importante para la composición correcta de los complejos de proteínas que participan en funciones biológicas clave como la síntesis de proteínas, la degradación de proteínas y la producción de energía. Los investigadores también pudieron demostrar que estas actividades influyen directamente en la vida útil de un organismo. Estos hallazgos ofrecen nuevos enfoques de terapia contra enfermedades neurodegenerativas y quizás también contra el envejecimiento mismo. (vb)

Autor y fuente de información

Este texto corresponde a los requisitos de la literatura médica, las pautas médicas y los estudios actuales y ha sido revisado por médicos.

Editor graduado (FH) Volker Blasek

Hinchar:

  • Erika Kelmer Sacramento, Joanna M. Kirkpatrick, Mariateresa Mazzetto, EE. UU .: La reducción de la actividad del proteasoma en el envejecimiento del cerebro produce pérdida y agregación de la estequiometría ribosómica, Molecular Systems Biology, 2020, embopress.org


Vídeo: 8 Herramientas Para Prevenir Y Retrasar El Envejecimiento (Enero 2023).