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Envejecemos porque nos oxidamos. Eso es un hecho indiscutible. Sin embargo, el papel exacto que juega el oxígeno en el envejecimiento ha sido siempre un tema controvertido en los trabajos científicos.
Denham Harman (1916-2014) acuñó su teoría de los radicales libres, allá por 1956, para explicar el papel del daño oxidativo sobre las moléculas, células y tejidos en el envejecimiento. A partir de esta hipótesis, múltiples estudios han demostrado cómo influye el daño oxidativo en la longevidad, pero con discrepancias entre los modelos de estudio.
Sin oxígeno, la longevidad aumenta… en ratones
Ahora un nuevo trabajo presenta nuevas evidencias sobre el papel del oxígeno y los radicales libres (ROS en el argot científico) en el envejecimiento y la longevidad. Para este estudio, los autores han utilizado ratones normales, considerados como el fenotipo salvaje, y otros con una mutación que los hacía envejecer aceleradamente. Los animales fueron sometidos a un nivel de O₂ del 11 % (hipoxia) frente al nivel normal del 21 % (normoxia). En estas condiciones, los animales mutantes sometidos a hipoxia presentaron un aumento de la longevidad del 50 %, afectando tanto a machos como a hembras.
Los animales con longevidad acelerada que vivían bajo niveles normales de oxígeno comenzaron a morir tempranamente, a las 9 semanas de vida, mientras que los animales sometidos a hipoxia comenzaron a morir más allá de las 20 semanas de vida.
Los ratones utilizados no sufrieron cambios a nivel de peso pero sí en cuanto a la funcionalidad muscular y la coordinación motora. Así, los ratones mutantes sometidos a hipoxia mantuvieron mejor capacidad que los mutantes mantenidos en condiciones normales de oxígeno.
¿Tiene algo que ver la inflamación?
Uno de los componentes implicados en el envejecimiento es la respuesta inflamatoria. Los animales mutantes presentaron una mayor expresión de componentes proinflamatorios en el cerebelo que los animales salvajes a niveles normales de oxígeno, indicando el papel del daño oxidativo en la neuroinflamación y la neurodegeración y sus efectos cognitivos y de coordinación.
Sorprendentemente, en este estudio los autores no encontraron diferencias en cuanto a la expresión de factores inflamatorios entre los animales mutantes sometidos a hipoxia respecto a los sometidos a condiciones normales. Este hecho añade un factor discordante ya que introduce dudas sobre el papel de la neuroinflamación sobre la mayor longevidad y funcionalidad muscular.
Otro de los resultados controvertidos en que tampoco hubo diferencia en cuanto a daños en el ADN entre los animales mutantes sometidos a hipoxia y los sometidos a niveles normales de oxígeno. Los dos grupos presentaron el mismo nivel de daño en todos los órganos estudiados.
Todos estos resultados confirman el carácter multifactorial del envejecimiento donde un solo componente no explica una mayor o menor longevidad.
Un modelo poco aplicable al envejecimiento natural
Pese a su aparente repercusión, este nuevo estudio tiene una indudable limitación: el modelo utilizado no es un modelo fisiológico de envejecimiento natural. Los autores utilizan un modelo acelerado de envejecimiento en ratones. Los animales utilizados sufren una mutación en el gen Ercc1. Este gen codifica para una proteína esencial para la reparación del ADN de las células, por lo que su carencia aumenta la aparición de mutaciones en el ADN de los animales.
Este aspecto es importante para entender la limitación del estudio, ya que obviamente el daño oxidativo del ADN depende de la presencia de oxígeno y la producción de radicales libres. Por ello, este modelo de animal lo que demuestra es que muchos de los cambios que observamos en el envejecimiento están relacionados con el daño en el ADN y la pérdida de funcionalidad de diferentes genes y proteínas.
Al hacer vivir a estos animales en condiciones bajas de oxígeno es lógico comprobar que si hay menor oxidación del ADN, la actividad de la proteína Ercc1 es menos relevante y, por tanto, la pérdida de funcionalidad relacionada con el envejecimiento es menor, o, al menos, más lenta.
¿Pueden estos resultados ser relevantes para los seres humanos?
Cada vez está más claro que el envejecimiento está asociado con la acumulación de daño a nivel molecular, celular y orgánico con su correspondiente pérdida de función.
Esa pérdida de función durante el envejecimiento sería como si nuestras células acumulasen herrumbre dentro y fuera de ellas que son incapaces de eliminar. Como consecuencia, las maquinarias moleculares pierden eficiencia o incluso se bloquean. Estos daños también afectan a los componentes moleculares más básicos, que regulan la integridad y la expresión de genes importantes para la supervivencia del organismo.
En general, este nuevo artículo no aporta nada que no conozcamos ya sobre la importancia del daño oxidativo y la reparación del ADN en el envejecimiento y la longevidad. No obstante, sí que incide en la importancia de la producción de radicales libres derivados del oxígeno y el daño en el ADN en la aparición de disfunciones que afectan gravemente a la supervivencia.
Por tanto, si somos capaces de encontrar mecanismos terapéuticos que reduzcan la acumulación de daño en el ADN –por ejemplo, que reduzcan el daño oxidativo o que estimulen la reparación del ADN–, podremos reducir, al menos en parte, la pérdida de funcionalidad durante el envejecimiento. Y aunque no supondría aumentar la longevidad, sí mejoraría la salud a edades avanzadas.
Guillermo López Lluch es miembro de la Sociedad Española de Biología Celular, la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular, la Sociedad Española de Geriatría y Gerontología, la Society for Free Radical Research y presidente de la International Coenzyme Q10 Association. Las investigaciones realizadas por el autor están financiadas por fondos públicos provenientes del Gobierno de España o del Gobierno Autonómico de Andalucía
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.