Hemos llegado al sexto de los 12 signos distintivos del envejecimiento: ¡la disfunción mitocondrial! La disfunción mitocondrial forma parte del grupo de signos distintivos antagónicos. Responden a los signos distintivos primarios (inestabilidad genómica, acortamiento de los telómeros, alteraciones epigenéticas y pérdida de proteostasis ) o causas primarias del daño celular. A diferencia de los signos distintivos primarios, los signos distintivos antagónicos tienen efectos opuestos según su intensidad. Al principio, en niveles bajos, estas respuestas mitigan el daño causado por los signos distintivos primarios, pero con el tiempo se vuelven dañinos en sí mismos.
Conozca las mitocondrias
Las mitocondrias son un orgánulo o compartimento importante de la célula. Descomponen las moléculas de alimentos y producen ATP, el combustible molecular de la célula. Además de producir energía, las mitocondrias también son fundamentales para la formación y la muerte de las células, para su respuesta a las infecciones y las lesiones y para los cambios que conducen al cáncer y al envejecimiento.
Entre las características únicas de este orgánulo se encuentran que tiene su propio ADN y es altamente sensible a las necesidades energéticas de la célula. Al fusionarse, dividirse y formar extensas redes en la célula, pueden responder a los cambios en la demanda energética. Incluso pueden moverse dentro de la célula hasta donde se localiza la necesidad energética.
Disfunción mitocondrial y envejecimiento
A medida que las células y los organismos envejecen, la eficacia de la cadena respiratoria (el proceso por el cual las mitocondrias producen ATP) disminuye y se produce menos ATP. Una teoría llamada teoría del envejecimiento por radicales libres mitocondriales propone que debido a la disfunción que ocurre con el envejecimiento, también hay un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). El aumento de ROS en la célula causa un mayor deterioro mitocondrial y un daño celular más amplio. Al principio, sin embargo, el aumento de ROS parece desencadenar una señal de supervivencia provocada por el estrés y activar una respuesta compensatoria; básicamente, el aumento de ROS hace que la célula, al principio, funcione mejor. Sin embargo, más allá de cierto umbral, los niveles de ROS agravan el daño en lugar de aliviarlo.
También se sabe que la disfunción mitocondrial contribuye al envejecimiento independientemente de las ROS. Hay una variedad de mecanismos por los cuales esto puede ocurrir, entre ellos está la capacidad reducida de las mitocondrias para formarse (la capacidad dinámica discutida anteriormente) como consecuencia del daño al ADN mitocondrial. Tal vez recuerdes del Hallmark 2, el desgaste de los telómeros, que parte del envejecimiento debido a la disfunción del ADN puede revertirse mediante la activación de la telomerasa. También se ha demostrado que la función mitocondrial se revierte parcialmente mediante la activación de la telomerasa; y hay un conjunto considerable de evidencia que sugiere que los telómeros ayudan a controlar la función mitocondrial y protegen contra las enfermedades asociadas con la edad.
Cuando las mitocondrias no pueden producir suficiente energía, debido a la acumulación de daños y a la falta de reparación, la célula podría verse empujada a la senescencia o desencadenar la apoptosis.
Respuesta a la disfunción mitocondrial
La célula puede responder a la disfunción mitocondrial de muchas maneras, pero analizaremos dos: la mitohormesis, llamada a continuación hormesis, y la mitofagia, una autofagia específica de las mitocondrias.
La hormesis es un concepto que sugiere que los tratamientos tóxicos leves desencadenan respuestas compensatorias beneficiosas. Estas respuestas van más allá de la simple reparación del daño desencadenante y pueden producir una mejora incluso en comparación con la célula dañada previamente. Esto explica por qué, hasta cierto punto, un aumento de ROS mejora la aptitud celular. Por ejemplo, se ha sugerido que la metformina farmacéutica, un geroprotector conocido, es un veneno mitocondrial de bajo nivel; el estado de baja energía resultante (debido a que las mitocondrias funcionan de manera menos eficiente), activa la AMPK y aumenta la esperanza de vida.
La mitofagia, la forma que tienen las mitocondrias de eliminar los desechos, se dirige a las mitocondrias deficientes o dañadas para su degradación. Curiosamente, y tal vez no sea sorprendente a partir de lo que sabemos sobre la autofagia, el ayuno y el ejercicio de resistencia pueden mejorar la salud a través de la capacidad de evitar la degeneración mitocondrial. Los efectos beneficiosos se deben, al menos en parte, a la activación de la mitofagia.
Disfunción mitocondrial que se puede ver
La disfunción mitocondrial y el estrés oxidativo (por ROS) son particularmente visibles en relación con el envejecimiento de la piel. Las mitocondrias desempeñan papeles importantes en el funcionamiento de la piel; producen la energía necesaria para procesos celulares importantes como la señalización, la cicatrización de heridas, la pigmentación, la homeostasis vascular y el crecimiento del cabello. También ayudan en la defensa contra las infecciones.
El daño mitocondrial, que se acumula debido a la edad y en respuesta a la exposición al sol y a los contaminantes, está directamente relacionado con los fenotipos de envejecimiento de la piel: formación de arrugas, encanecimiento y caída del cabello, pigmentación desigual y disminución de la cicatrización de heridas. Es importante señalar que muchos de los mecanismos que contribuyen al envejecimiento de la piel no se comprenden por completo; por ejemplo, no podemos decirte exactamente por qué el cabello se vuelve más fino o canoso. Pero hay un par de comportamientos sencillos que pueden ayudar a prevenir o mitigar el daño mitocondrial: restricción calórica (ayuno) y uso de protector solar.
Existen algunas pruebas en modelos animales de que la restricción calórica promueve el engrosamiento de la epidermis (la capa superior de la piel) y previene el adelgazamiento de la piel y la caída del cabello, por ejemplo. En un experimento, los ratones que consumieron el 60% de la dieta de los controles durante seis meses experimentaron una remodelación significativa de la vasculatura, la piel y el pelaje. Además, los ratones estaban más sanos y delgados en comparación con sus pares en múltiples aspectos.
Además del ayuno , proteger la piel de la exposición al sol (y a la radiación UV) puede ayudar a prevenir el daño mitocondrial y sus efectos. La piel que está expuesta a la luz solar tiene niveles más altos de daño en el ADN mitocondrial, lo que conduce a una menor producción de energía y un daño celular más amplio. El uso regular de protector solar en la piel expuesta al sol puede proporcionar una capa protectora que previene el daño y las arrugas.
Protege tus mitocondrias
Es fácil ver cómo la disfunción mitocondrial puede contribuir al envejecimiento, incluso desde un punto de vista energético. Si tienes menos energía, lograrás menos cosas. Esto es cierto para tus mitocondrias y para los sábados por la mañana, cuando la lista de cosas por hacer es larga. Como la mayoría de los rasgos distintivos discutidos hasta ahora, vivir de manera saludable e incluso introducir el ayuno regular puede abordar parte del daño mitocondrial asociado con el envejecimiento. Y, en las famosas palabras de Baz Luhrmann: “Usa protector solar. Si pudiera ofrecerte un solo consejo para el futuro, sería el protector solar”.
Escrito por: Katsume Stoneham, Licenciado en Biología Molecular, Máster en Salud Pública
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