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¿Cuál es tu edad biológica? Un nuevo 'reloj de envejecimiento' tiene la respuesta

Marca de tiempo: 24 de mayo de 2022 10:00 a.m.
longevidad del envejecimiento del reloj

¿Cuántos años tienes realmente?

Parece una pregunta sencilla. Se basa en cuando naces. Sin embargo, todos conocemos personas que parecen mucho más jóvenes que su edad cronológica. Tienen la piel y el cabello radiantes. Parecen más agudos de lo que sugiere su edad. Son muy activos con una energía asombrosa.

¿Por qué? Los estudios han demostrado repetidamente que las células, los tejidos y las personas tienen una "edad biológica" que puede corresponder o no a la edad que tienen en términos de cumpleaños. Longevidad los científicos han tomado nota. A medida que analizan lo que nos hace envejecer, aparece una métrica principal: un reloj de envejecimiento biológico, una medida que refleja la edad de su cuerpo independientemente de sus años en la Tierra.

Uno de los relojes de envejecimiento más populares se sumerge profundamente en nuestras células. A medida que envejecemos, nuestros genomas agregan fragmentos de sustancias químicas que alteran su expresión génica. Estos marcadores, denominados modificaciones epigenéticas, normalmente se colocan y se quitan como velcro. Pero con la edad, ciertas partes del genoma agregan muchos más fragmentos, que esencialmente funcionan para apagar los genes.

En otras palabras, nuestras células tienen una edad epigenética (EpiAge). Pero, ¿qué significa, en todo caso, el reloj para la longevidad?

Conoce al relojero

El Dr. Steve Horvath tenía el ojo puesto en extender la vida útil desde que era un adolescente. Como biomatemático, puso sus ojos en el uso de modelos computacionales e IA para “entender cómo prolongar la vida."

Pero para encontrar la clave, necesitaba un enfoque. La idea de Horvath surgió de la epigenética, una forma poderosa en que nuestros cuerpos controlan la expresión del ADN sin alterar las cadenas de ADN. La epigenética es una danza extremadamente fluida, con múltiples componentes químicos que se adhieren o se desprenden de las hebras de ADN. La danza epigenética cambia con la edad, aunque algunos cambios parecen constantes a lo largo del tiempo. Esto llevó a Horvath a preguntarse: ¿podemos usar estos marcadores epigenéticos para medir la edad de una célula?

Aparentemente la respuesta es sí. Después de reunir y analizar más de 13,000 XNUMX muestras humanas, Horvath encontró una impresionante cinta métrica para medir el envejecimiento. La clave fue un tipo de modificación epigenética llamada metilación, que tiende a descansar en puntos de ADN denominados islas CpG. (¡Todos necesitamos unas vacaciones de verano!)

Su equipo desarrolló un algoritmo para la edad biológica, un reloj biológico celular, que impresionó a los investigadores de la longevidad por su precisión en todo el cuerpo. En lugar de una sola vez, EpiAge parece funcionar para múltiples órganos y tejidos, lo que podría arrojar luz sobre cómo ocurre el envejecimiento.

“Quería desarrollar un método que funcionara en muchos o en la mayoría de los tejidos. Fue un proyecto muy arriesgado”, dijo Horvath en ese momento.

El error medio del reloj fue de 3.6 años, lo que significa que podía medir la edad de una persona en 43 meses. Aún más impresionante, el reloj usó un modelo estadístico simple, que observó un cierto tipo de modificación epigenética, la metilación del ADN, en solo dos sitios objetivo en el ADN. Todo lo que tomó fue una muestra de saliva. Con más trabajo, Horvath encontró aún más patrones que reflejaban la edad de ciertos tipos de células, como neuronas y células sanguíneas. La prueba fue "increíblemente buena", dijo Kevin Bryant de Zymo Research, una empresa de biotecnología en Irvine, California. en el momento.

EpiAge también comenzó a mirar debajo del velo. “La discrepancia entre la edad epigenética estimada por estos relojes y la edad cronológica se conoce como aceleración EpiAge”, dijeron los autores. “Los estudios epidemiológicos han relacionado la aceleración de EpiAge con una amplia variedad de patologías, estados de salud, estilo de vida, estado mental y factores ambientales, lo que indica que los relojes epigenéticos aprovechan procesos biológicos críticos que están involucrados en el envejecimiento”.

Sin embargo, quedaba una pregunta evidente: ¿qué mide exactamente el reloj EpiAge?

Los sellos del envejecimiento

Si tiene problemas para relacionar las modificaciones epigenéticas con el envejecimiento, lo siento. ¿Cómo y por qué lo que son esencialmente "imanes de nevera" para el genoma cambia algo?

Déjame presentarte la rueda del envejecimiento.

Al acercarnos a nuestros genes, el genoma se vuelve más inestable, lo que significa que hay más posibilidades de mutaciones. Los telómeros, la capa protectora de los genes, se desgastan. Las proteínas comienzan a comportarse de manera irregular, a veces formando grumos que obstruyen el sistema de eliminación de desechos de la célula, lo que puede conducir a Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos. La fábrica de energía de la célula, la mitocondria, chisporrotea y funciona mal. Las células ya no pueden sentir los nutrientes que flotan alrededor. Peor aún, algunas células se dan por vencidas por completo y se convierten en "células zombis" senescentes: no mueren, pero no realizan funciones normales, sino que expulsan sustancias químicas inmunitarias tóxicas.

La cuestión es que no sabemos por qué ocurren estos diferentes tipos de comportamientos de envejecimiento. Y al medir la edad, no sabemos cómo los relojes antiguos corresponden a estos sellos distintivos. Es en parte por eso que hay múltiples relojes de envejecimiento. EpiAge es uno. Otro es (no es broma) piel y sangre, que "predice la vida útil y se relaciona con muchas condiciones relacionadas con la edad".

In un nuevo estudio, publicado en Envejecimiento de la naturaleza, Horvath y el Dr. Ken Raj de Altos Labs dieron un primer paso al vincular el reloj epigenético con las características del envejecimiento. Usando células humanas donadas de 14 personas sanas, cultivadas dentro de contenedores en el laboratorio, el equipo dividió las células en cuatro grupos. Uno fue atacado con radiación, otro modificado para volverse canceroso y un tercero que se convirtió en células senescentes "zombies". El cuarto grupo se quedó solo sin ningún tratamiento.

Estos tratamientos reflejan las principales características del envejecimiento, explicaron los autores. La radiación en pequeñas dosis, por ejemplo, desestabiliza el genoma que imita el envejecimiento, y las células se vuelven senescentes en solo dos semanas. Las células similares al cáncer también envejecieron mucho en unos pocos días. Sin embargo, sorprendentemente, las células no envejecieron según EpiAge, incluso cuando se probaron en otras células. "Estos resultados, obtenidos a través de la investigación con diferentes células primarias humanas y de ratón y múltiples dosis y regímenes de radiación, demuestran que el envejecimiento epigenético... no se ve afectado por la inestabilidad genómica inducida por las rupturas del ADN inducidas por la radiación", dijeron los autores.

En otras palabras, lo que mide EpiAge (cambios en el epigenoma CpG de una célula) no necesariamente predice el estado de senescencia "zombi" de una célula. Del mismo modo, el reloj no parecía coincidir con los problemas de los telómeros o la estabilidad general del genoma.

¿Qué coincidió? Energía. Al descomponerlo, EpiAge está asociado con la capacidad de una célula para detectar nutrientes, una señal clave que le dice que crezca, se reproduzca o se encoja. Otro asociado es la actividad de las mitocondrias, que genera energía para la célula. Finalmente, EpiAge también parece reflejar la cantidad de células madre en las muestras, que cambia desde el principio.

“La observación de que el envejecimiento comienza tan temprano en la vida es posible porque la edad ahora se puede medir en función de la biología de la célula en lugar del paso del tiempo”, dijeron los autores. Para los relojes antiguos, "esta medida permite cuestionar el vínculo entre la edad y la longevidad".

Si bien los relojes antiguos se están convirtiendo cada vez más en la corriente principal, la pregunta es qué mide exactamente cada uno. “La emoción que siguió al desarrollo de los relojes epigenéticos se ha teñido de incertidumbre en cuanto al significado de sus medidas”.

Este estudio es uno de los primeros en vincular un poderoso reloj de envejecimiento con las características del envejecimiento. “La conexión del envejecimiento epigenético con cuatro de las características del envejecimiento implica que estas características también están conectadas entre sí a niveles más profundos”, escribieron los autores.

En otras palabras, hemos comenzado a observar lo que une las múltiples venas del envejecimiento. “La ausencia de una conexión entre las otras características del envejecimiento y el envejecimiento epigenético sugiere que el envejecimiento es una consecuencia de mecanismos multiparalelos”, dijeron los autores. Algunos pueden deberse a cambios epigenéticos; otros simplemente por el desgaste. Traiga el envejecimiento multiverso de la locura.

Crédito de la imagen: Iconos8_equipo en Pixabay

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