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jueves, 27 de noviembre de 2008

Las levaduras y la fuente de la eterna juventud.



Las Tres Edades de la Mujer de Gustav Klimt.




Actualización septiembre 2011. El papel de las sirtuinas ha sido puesto en duda: ver en Biounalm


El envejecimiento no es algo raro para la experiencia humana. Es un proceso natural que también ocurre todas las formas vivas, incluso en las unicelulares como las levaduras. Generalmente una levadura recién nacida podrá dar lugar a una veintena de congéneres suyas mediante el proceso de gemación. Una vez hecho esto, la levadura deja de reproducirse y acaba muriendo.



Modelos de envejecimiento: la levadura Saccharomyces cerviseae, el gusano Caenorhabditis elegans, la mosca Drosophila melanogaster y el ratón Mus musculus.


Como las levaduras son el modelo por excelencia de las células eucariotas, más de un investigador se ha preguntado si el proceso de envejecimiento que se observa en dichos hongos unicelulares tiene paralelismos con el de las células animales. La hipótesis no es descabellada porque ya ha dado sus frutos en más de una ocasión, como es el caso de los genes que controlan el ciclo celular. Y comprender los procesos de envejecimiento es la base del desarrollo de fármacos anti-edad. El Dr. David Sinclair y unos cuantos colegas fundaron la pequeña compañía Sirtris Pharmaceuticals con dicho objetivo en mente.




Modelo Trdimensional de la Sirtuina


La proteína Sir2, o sirtuina, es una enzima con actividad deacetiladora de histonas, que fue descrita por primera vez en levaduras y cuya función es la de un centinela que debe de proteger el genoma. Está involucrada en silenciar la expresión genética de determinadas zonas y evitar una expresión descontrolada de los genes que allí se encuentren. También bloquea los reordenamientos cromosómicos que a veces ocurren en zonas con DNA muy repetitivo. Y eso lo hace disponiéndose en esos lugares como si hubiera una especie de "garitas". Cuando se produce un daño en el DNA que rompe su molécula, la sirtuina deja los lugares que está "protegiendo" y se coloca en aquellos donde se ha producido el daño. Cuanta más edad tiene un organismo, más daños tiene el DNA y más sirtuina deja sus "garitas" para disponerse en las zonas dañadas. Las zonas que han sido desprotegidas comienzan a expresar sus genes por lo que la se observa un cambio en la pauta de expresión genética muy característico en los procesos de envejecimiento. Cuando se incrementan los niveles de Sir2, las levaduras envejecen más lentamente.





Envejecimiento de la levadura. Ségún van fomándose nuevas células hijas el fenotipo de la célula madre va cambiando hasta que finalmente se vuelve esteril


Las sirtuinas son una familia de proteínas que están presentes en todos los dominios de la vida, entre ellos los mamíferos pero sus funciones no eran muy bien comprendidas hasta ahora. En la revista Nature se anuncia que Sinclair y sus colegas han encontrado que los mamíferos no solo tienen ese mismo tipo de proteína sino que además parece cumplir la misma función que en levaduras. Evidentemente el descubrimiento no ha pasado desapercibido a las grandes compañías y Sirtris Pharmaceuticals ha sido comprada por el gigante farmacéutico GlaxoSmithKline por 720 millones de dólares.

Lo que han encontrado es que la sirtuina de ratón, denominada SIRT1, se comporta como la proteína de levadura Sir2. En el ratón, SIRT1 está unida a secuencias de DNA repetitivo y zonas cuya expresión génica está silenciada. Los investigadores utilizaron cultivos de células embrionarias. Si las células son expuestas a la acción de una solución de agua oxigenada, se producen daños en el DNA y las proteínas SIRT1 dejan sus "garitas" para unirse a las zonas dañadas. Al comparar los patrones de expresión génica de las células embrionarias dañadas con los patrones de expresión de células de ratones ancianos, encontraron que ambos eran semejantes.


El siguiente paso de Sinclair y sus colegas será incrementar la expresión de SIRT1 en ratones envejecidos y comprobar si los patrones cambian a una fase más "juvenil", lo que significaría que si podrían revertir los efectos de la edad. Y evidentemente sería el paso previo para desarrollar verdaderos medicamentos anti-edad, no cosméticos.






ResearchBlogging.org

OBERDOERFFER, P., MICHAN, S., MCVAY, M., MOSTOSLAVSKY, R., VANN, J., PARK, S., HARTLERODE, A., STEGMULLER, J., HAFNER, A., & LOERCH, P. (2008). SIRT1 Redistribution on Chromatin Promotes Genomic Stability but Alters Gene Expression during Aging Cell, 135 (5), 907-918 DOI: 10.1016/j.cell.2008.10.025

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