Una entrevista con el biólogo Vadim Gladyshev sobre las causas del envejecimiento y las perspectivas de prolongar la vida
Se inauguró el Laboratorio de Biología de Sistemas del Envejecimiento en N. N. Universidad Estatal de Moscú Belozersk en 2017 financiado por una subvención del gobierno de la Federación de Rusia. Está dirigido por un graduado de la Universidad Estatal de Moscú, profesor de la Facultad de Medicina de Harvard Vadim Gladyshev. "Attic" le preguntó por qué estamos envejeciendo, qué hacer con él y qué están haciendo sus colegas en Rusia y Estados Unidos.
Hay bastantes conceptos de envejecimiento. Veamos este proceso primero a un nivel celular pequeño. ¿Cómo definirías una celda vieja?
- Desde mi punto de vista, el envejecimiento es la acumulación de cambios dañinos con la edad. Esto no es solo un daño molecular, los cambios pueden ser diferentes: puede haber una cantidad excesiva o insuficiente de algún componente, o un desequilibrio celular, o algunos otros cambios. Por ejemplo, en la composición del complejo proteico, una proteína es más que necesaria y la otra no es suficiente. Estos cambios se acumulan con la edad. Esto se aplica tanto a la célula como al organismo, porque la mayoría de los organismos unicelulares envejecen al igual que los organismos multicelulares, no hay mucha diferencia. Pero en un organismo multicelular es más difícil, porque diferentes órganos y diferentes células dentro de los órganos envejecen en él, y de alguna manera interactúan entre sí. Los diferentes órganos pueden envejecer a diferentes ritmos, las diferentes células pueden envejecer a diferentes ritmos y todos se afectan entre sí.
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¿Hay algún tipo de borde por el que se pueda distinguir una jaula vieja de una vieja?
- No, es un proceso tan continuo. En realidad, el envejecimiento comienza con la fertilización. El óvulo fue fertilizado, surgió un nuevo organismo e inmediatamente comenzó a envejecer. Es solo que hay una alta mortalidad entre los embriones, por lo que el daño aún no es visible en el contexto de todo lo demás. En realidad, esto se manifiesta solo después de nueve años, en el caso de los humanos, cuando la mortalidad comienza a aumentar con la edad.
¿Puede señalar una causa clave del envejecimiento?
- Ese es el problema. No está claro cómo hacer un experimento que refleje la transición de todo el sistema al estado anterior, y no algunas de sus partes. Por lo general, toman parte, por ejemplo, algún gen u orgánulo, y los miran, tratando de comprender el envejecimiento. Pero esto no puede reflejar completamente la imagen del envejecimiento de todo el organismo.
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¿Entonces no podemos tomar un solo factor y llamarlo la causa?
- No hay una razón principal para el envejecimiento. No puede existir en principio. Imagine la siguiente situación: algún factor se ha vuelto limitante. Aquí está: la principal razón del envejecimiento, por eso todo envejece. Se puede esperar que la selección natural se debilite para todos los demás componentes. Digamos que hay alguna otra proteína que funciona muy bien, no se descompone y funciona durante toda la vida. Y surgió una mutación en él, se puso un poco peor debido a esto. Pero no importará, no se eliminará por selección, porque otra razón del envejecimiento sigue siendo limitante. Entonces surgió una mutación en otro gen, en un tercero … Todo irá de mal en peor hasta que se sincronice con el factor que fue el factor principal en nuestros inicios. Como resultado, nuevamente, muchos factores actuarán juntos sobre el envejecimiento, y no habrá uno principal. Pero la sincronización no será perfecta,y esto se manifiesta de manera diferente en diferentes especies. Los ratones, especialmente los de laboratorio, a menudo mueren a causa de ciertos tipos de cáncer y los humanos mueren por enfermedades cardíacas. Esto sucede porque la sincronización de los procesos de extinción no es absoluta, existe una predisposición diferente para las enfermedades relacionadas con la edad.
¿Cuán inequívocamente están conectados el envejecimiento de las células y el envejecimiento del organismo? Supongamos que tenemos una rata topo desnuda que prácticamente no envejece. Al mismo tiempo, recientemente escribió que en él se encontraron algunos mecanismos de envejecimiento. ¿Significa esto que las células individuales están sujetas a envejecimiento, pero la propia rata topo no?
- No, eso no es del todo cierto. Creo que la excavadora también está envejeciendo. Simplemente vive durante mucho tiempo. Y debido a que todos nuestros daños se acumulan juntos, es difícil encontrar la causa raíz. Pero a veces puede manipular algún tipo de proteína de referencia que afecta a muchos otros procesos. Digamos que lo eliminamos: todo ha cambiado, el cuerpo se ha vuelto diferente y ahora envejece un poco diferente y puede envejecer más. Lo mismo sucede con la excavadora: envejece más, y envejece tanto que es muy difícil notar este proceso.
¿Pero todavía se acumulan las células individuales que envejecen en su cuerpo?
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- Por supuesto. Por ejemplo, tiene neuronas. Se forman durante el desarrollo embrionario. Entonces no se reemplazan, son celdas no renovables. A veces sucede algo en ellos, por ejemplo, se ha producido una mutación o algún otro error: la neurona ha muerto y no se puede reemplazar de ninguna manera. Ha pasado algún tiempo, otra neurona muere, otra, una tercera. Resulta que el cuerpo no puede dejar de envejecer. Esto se aplica a cualquier mamífero.
Vladimir Skulachev y los coautores plantearon la suposición de que la rata topo es un ratón neoténico (es decir, uno en el que el desarrollo se ralentiza enormemente, por lo tanto, los individuos comienzan a reproducirse en la infancia, nota del autor), y un hombre es un mono neoténico. Por lo tanto, una rata topo envejece más lentamente que un ratón, y nosotros, más lentamente que los monos. ¿Tenemos algún mecanismo propio que nos permita envejecer más lentamente?
- Esta es una pregunta interesante. Tenemos un proyecto sobre este tema en el laboratorio de Moscú. Solo estamos tratando de descubrir a nivel de procesos evolutivos algunas características comunes entre el hombre y la rata topo en comparación con sus parientes más cercanos, que no son neoténicos. Sobre la marcha, no se encuentran los genes responsables de estos procesos, pero todavía estamos buscando.
¿Existe la posibilidad de que podamos tomar prestado algún mecanismo de longevidad de la excavadora?
- Sí, esta es una de las principales ideas de mi laboratorio. Queremos estudiar organismos longevos, incluida la rata topo, y utilizar de alguna manera los mecanismos que han surgido en ellos durante la evolución. Pero para la gente esto no es una cuestión de mañana, por supuesto, porque primero hay que controlar a los ratones.
Diagrama de la esperanza de vida comparativa de varios animales. [A] Duración máxima de la vida, tomada en relación con la masa de un adulto; [B] Ejemplos de especies longevas; [C] Ubicación comparativa de algunas especies de mamíferos en relación con su promedio de vida. Ilustración de un artículo de Siming Ma, Vadim N. Gladyshev. Firmas moleculares de la longevidad: conocimientos de estudios comparativos entre especies / Seminarios de biología celular y del desarrollo.
¿Cuál de las estrategias de extensión de vida cree que tiene más posibilidades en el futuro cercano?
- Una tendencia son las intervenciones simples como la restricción de calorías, ya están ahí, se pueden probar. Atraer mecanismos de organismos de larga vida es una segunda tendencia a más largo plazo, con el potencial de cambios más drásticos en la vida útil. Las intervenciones convencionales simples en ratones prolongan la vida en un 20-30% como máximo. Si se transfiere a una persona, y lo más probable es que [tales intervenciones] no funcionen tan bien para él, esto es un aumento en [la esperanza de vida] en 10 o 20 años, idealmente. Y hay una tercera opción: es completamente nuevo, solo se ha publicado un artículo sobre este tema, todavía hay pocos datos aquí: este es el rejuvenecimiento in vivo, dentro del cuerpo, cuando se pueden expresar los llamados "factores Yamanaka". Estos son cuatro factores de transcripción que permiten que una célula pase de un estado adulto a un estado embrionario. Este trabajo salió hace un año. Allí, los científicos expresaron estos cuatro genes en ratones, algunas de las células pasaron a un estado más joven y el ratón comenzó a vivir más tiempo. Pero el problema es el siguiente: cuando rejuvenecemos la célula, aumentamos enormemente la probabilidad de cáncer. Por eso, en ese trabajo hicieron un poco de trampa, o algo: hicieron un experimento en una línea de ratones de corta vida, que no tuvieron tiempo de desarrollar cáncer. Pero, en principio, esta es una muy buena idea. Puede rejuvenecer y combatir el cáncer simultáneamente, combine estas estrategias. Esta zona tiene un gran potencial. He escuchado de varios laboratorios que se están realizando investigaciones sobre este tema.aumentamos enormemente la probabilidad de cáncer. Por eso, en ese trabajo hicieron un poco de trampa, o algo: hicieron un experimento en una línea de ratones de vida corta, que no tuvieron tiempo de desarrollar cáncer. Pero, en principio, esta es una muy buena idea. Puede rejuvenecer y combatir el cáncer simultáneamente, combine estas estrategias. Esta zona tiene un gran potencial. He escuchado de varios laboratorios que se están realizando investigaciones sobre este tema.aumentamos enormemente la probabilidad de cáncer. Por eso, en ese trabajo hicieron un poco de trampa, o algo: hicieron un experimento en una línea de ratones de vida corta, que no tuvieron tiempo de desarrollar cáncer. Pero, en principio, esta es una muy buena idea. Puede rejuvenecer y combatir el cáncer simultáneamente, combine estas estrategias. Esta zona tiene un gran potencial. He escuchado de varios laboratorios que se están realizando investigaciones sobre este tema.
“Pero en este caso, podemos tener el problema de que somos más lentos para aprender a combatir el cáncer que a reprogramar las células
- Pues, en el caso del cáncer, también ha habido un gran avance en los últimos años. Los cánceres ahora están secuenciados, se han encontrado los principales impulsores para cada tipo de cáncer y se seleccionan inhibidores para estos impulsores. Anteriormente, el tratamiento era simple: quimioterapia o radio, y hola, es igual para todos. Y ahora toman cáncer, secuenciado y ya saben qué inhibidor tomar, que actúa sobre el mismo gen que los confunde. Este es un nivel completamente diferente.
Autor: Polina Loseva
