Autofagia (macro) alterada o, dicho de forma más ilustrativa, un sistema de eliminación de desechos celulares alterado es la duodécima y última característica del envejecimiento. Con ello la ciencia entiende que nuestras células ya no son capaces de deshacerse de los desechos celulares. Esto puede afectar a grandes complejos moleculares o a orgánulos celulares completos —de ahí el prefijo «macro»—, pero también a los depósitos más pequeños, como los que se encuentran, por ejemplo, en la demencia de Alzheimer . Para simplificar, en el resto del artículo hablaremos únicamente de la autofagia .
¿Por qué desempeña ahora la recogida de residuos celulares un papel tan importante? Para responderlo con más detalle, te llevaremos en un pequeño viaje por el cuerpo y te presentaremos los diferentes componentes de tu sistema de eliminación de residuos. No dejes que nombres complicados como sistema autofágico-lisosomal o chaperonas te intimiden; aquí te explicamos todo paso a paso. Además, echaremos un vistazo a la investigación y te explicaremos por qué el sueño y la suplementación con espermidina puede ser un potenciador para un sistema de reciclaje debilitado.
¿Qué es la autofagia?
La autofagia describe el reciclaje propio de la célula. Es completamente normal que las proteínas u otros componentes celulares pierdan en algún momento su función o ya no se necesiten. Al fin y al cabo, nuestras necesidades cambian con el tiempo. Incluso nuestras centrales energéticas celulares, las mitocondrias , no duran toda una vida humana. La tarea de la autofagia es garantizar que estos restos se descompongan correctamente y que sus componentes se reutilicen después.
La degradación defectuosa, por ejemplo, de proteínas —la pérdida de la proteostasis — ya la hemos podido identificar como Hallmark of Aging .En este caso, las proteínas mal plegadas ya no pueden desplegarse. Esto conlleva el riesgo de que se aglomeren. Pero como la eliminación de proteínas es solo una pequeña parte del sistema de eliminación de desechos celulares, se ampliaron las características del envejecimiento. La autofagia alterada es, desde la última actualización, un sello distintivo independiente. Aquí te mostramos qué ocurre exactamente con ello durante el envejecimiento.
Desde tijeras hasta trampas de ácido: ¿cómo se eliminan los desechos en nuestras células?
Antes de que veamos qué es lo que ya no funciona correctamente con la edad, primero deberíamos echar un vistazo más detallado a nuestro sistema de reciclaje. Está diseñado de forma bastante elegante y realiza su trabajo día tras día sin que nos demos cuenta.
En términos generales, existen dos grandes sistemas en la eliminación de desechos de las células. Das erste trägt den umständlichen Namen Sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) y tiene dos tareas principales. Por un lado, la marcación (ubiquitinación) de proteínas mal plegadas y, por otro, los proteasomas se encargan de descomponer estas proteínas mal plegadas nuevamente en sus aminoácidos individuales.
Puedes imaginarte los proteasomas como una especie de filtro en cuyo interior se encuentran tijeras altamente especializadas. Todo lo que llega como proteína a los proteasomas se separa cuidadosamente y luego vuelve a estar disponible para la célula como nuevo bloque de construcción.
El segundo gran sistema lleva el no menos complicado nombre de sistema autofágico-lisosomal. Este es más complejo que el UPS, ya que aquí no solo se escinden proteínas individuales, sino que, en caso de duda, orgánulos celulares completos se descomponen en sus componentes básicos y luego se reincorporan al metabolismo celular.
El cuarto “Hallmark of Aging” se basa en gran medida en un mal funcionamiento del sistema ubiquitina-proteasoma. Aquí se trata ahora de la autofagia.
Así como las montañas de basura suelen acumularse en la naturaleza, esto también nos ocurre a los seres humanos con la edad.
El sistema autofágico-lisosomal
En nuestras células no solo son un problema las proteínas defectuosas, sino también los orgánulos celulares que ya no funcionan. Sobre el papel de ATP y de las mitocondrias ya hemos escrito artículos detallados, que sin embargo revelan poco sobre lo que ocurre cuando las mitocondrias viejas deben descomponerse. Esto sucede mediante la macroautofagia.
También aquí, de nuevo, de forma simplificada: se forma una envoltura alrededor de la mitocondria vieja, que en su totalidad se denomina autofagosoma . Ahora tenemos un entorno protegido. Este es necesario para que la degradación en el interior de la célula no destruya de inmediato toda la célula.
En el siguiente paso el autofagosoma se fusiona con el lisosoma. Este es una especie de pequeño estómago: contiene muchísimas enzimas digestivas, que necesitamos para descomponer moléculas complejas. Dentro de este entorno protegido, ahora todo se tritura y, como siempre en biología, ahora también hay un nuevo nombre. El autolisosoma es la combinación del autofagosoma y el lisosoma.
Después de la digestión, todo lo reutilizable se devuelve a la célula y los productos de desecho se eliminan con el líquido linfático.
Lipofuscina: cuando se puede ver literalmente la edad
Con la edad nuestro sistema de reciclaje altamente especializado ya no puede mantenerse al día. Si nos quedamos con los lisosomas, esto se puede ver de forma impresionante. Además de su función como “trituradores de basura”, estos orgánulos celulares también pueden absorber grandes proteínas que ya no tienen ninguna función en la célula, pero que son demasiado grandes para ser transportadas por la linfa o a través del torrente sanguíneo. Estos “residuos especiales” se almacenan en la célula en pequeñas cápsulas, llamadas “gránulos”.
Si se observan células nerviosas o musculares viejas al microscopio, se pueden ver también muchos de estos puntos oscuros. En gran parte se trata de lipofuscina. Consiste principalmente en mitocondrias dañadas que ya no pueden descomponerse correctamente. La basura celular prácticamente “atasca” la célula y limita así su función.Este es probablemente uno de los motivos por los que se produce una disfunción mitocondrial con la edad.
Las manchas de la edad no solo se observan al microscopio en las células nerviosas, sino también en la piel envejecida.
Alzhéimer: uno de los ejemplos más destacados de la eliminación defectuosa de desechos
Otra enfermedad que está relacionada con la eliminación defectuosa de desechos es la demencia tipo Alzheimer. En este caso se produce la acumulación de las llamadas placas de amiloide. Debido a una degradación defectuosa, estos complejos se acumulan en las células nerviosas y las “llenan de basura”.
Además, en los pacientes con Alzheimer la proteína tau está alterada, una proteína que es importante para la estabilidad celular. La consecuencia es una célula inestable y la muerte de las neuronas.
El Alzheimer se ha convertido en una enfermedad común a lo largo de las últimas décadas. Los factores de riesgo son en parte genéticos y en parte debidos al estilo de vida. La eliminación defectuosa de desechos desempeña sin duda un papel importante en el desarrollo de esta enfermedad hasta ahora incurable.
El sueño: un remedio largamente subestimado
Hay muchas maneras de ayudar a nuestro cuerpo con la autofagia. Una muy prometedora es dormir lo suficiente sueño. Mientras dormimos plácidamente, nuestro cerebro se limpia. Das sogenannte sistema glinfático garantiza que los productos de desecho del día sean eliminados.
Durante mucho tiempo, el sueño fue tratado de forma algo descuidada en la medicina, pero mientras tanto se sabe que el sueño es enormemente importante para nuestra salud. Si dormimos durante meses o años sin lo suficiente, la basura celular no puede eliminarse correctamente y aumenta el riesgo de Alzheimer.
Mitocondrias y la autofagia: cuando falta la energía en la vejez
Ya hemos visto en el caso de las manchas de la edad, la lipofuscina, lo que ocurre con las mitocondrias viejas que ya no pueden descomponerse correctamente.Fehlerhafte Mitochondrien und auch der Mangel an diesen ist mit typischen Alterserscheinungen wie einer Herzschwäche verbunden, aber auch einer der impulsores de la atrofia muscular relacionada con la edad. Muskulatur.
Una de las moléculas más importantes en la mitocondria es el NAD. Esta participa en innumerables procesos metabólicos, pero sobre todo es fundamental para el suministro de energía. Al igual que las mitocondrias, el contenido de NAD disminuye con la edad. Esto se puede z.B. mediante pruebas de NAD, que miden la concentración de NAD en la sangre, determinar.
Los estudios han podido demostrar que la administración de precursores de NAD, como los que se encuentran en potenciadores de NAD , no solo corrige de nuevo los niveles de NAD, sino que también aumenta la autofagia. En experimentos con animales, esto incluso prolongó la vida.
regeNAD es un complejo formulado de forma innovadora para aumentar el nivel de NAD, con luteolina y apigenina.
Ayuno: un impulso para la autofagia
También la renuncia a los alimentos en forma de ayunopuede ser beneficiosa para nuestro cuerpo. Sobre las diferentes formas de ayuno y sus efectos moleculares ya hemos escrito en un artículo aparte, por lo que aquí solo ofrecemos un resumen breve.
Cuando estamos en un estado de ayuno, esto parece ser una especie de señal de salida para que nuestro cuerpo recicle material viejo. Al fin y al cabo, actualmente no entra ningún alimento. Por eso, en muy poco tiempo se activan las chaperonas. Las chaperonas son proteínas especializadas que se ocupan principalmente del plegamiento correcto de las proteínas. Pero también desempeñan un papel en la autofagia, ya que las proteínas que ya no pueden plegar correctamente, las transportan a los lisosomas y así se encargan de su degradación. Verdaderos caballeros, por así decirlo.
El ayuno hace que, a través de diferentes vías, nuestro cuerpo reactive su propio sistema de reciclaje. Ya sea mediante la activación de las sirtuinas, a través de las Dr. David Sinclair ha investigado, o mediante el sistema de chaperonas. Un enfoque similar tienen miméticos del ayuno, como los que encuentras en el paquete de ayuno .
Espermidina: una molécula prometedora
Otro enfoque muy interesante para estimular la autofagia en la vejez es la suplementación con la molécula propia del cuerpo espermidina. Esta molécula ya se ha probado con éxito en varios estudios en animales y aumentó el reciclaje celular. La espermidina parece ser especialmente beneficiosa para la salud de las células cardíacas, por lo que también se están llevando a cabo estudios en humanos.En ratones, la suplementación con espermidina ya pudo prolongar la vida hasta en un 25% . También una alimentación rica en espermidina en humanos se ha asociado con una mejor salud.
Según las investigaciones, la sustancia natural espermidina está estrechamente relacionada con la autofagia, un proceso cuyo descubrimiento fue galardonado hace algunos años con el Premio Nobel.
Conclusión sobre la autofagia
Nuestro sistema celular de eliminación de desechos es altamente complejo y, con la edad, parece verse sobrecargado por la cantidad de sustancias de desecho. Esto se refleja en la aparición de algunas enfermedades relacionadas con la edad. Sin embargo, no estamos completamente indefensos. Existen formas de volver a aumentar la autofagia como uno de los Hallmarks of Aging, ya sea mediante el ayuno, el deporte, comprar espermidina o precursores de NAD.
Estamos a la expectativa de qué nuevos enfoques llegarán al mercado en los próximos años y si con ellos podremos algún día prevenir enfermedades como el Alzheimer.
Este fue el último artículo de la serie Hallmarks of Aging.
