La (macro)autofagia alterada o más descriptivamente la eliminación alterada de desechos celulares es el duodécimo y último Sello del Envejecimiento. La ciencia entiende que esto significa que nuestras células ya no son capaces de deshacerse de los residuos celulares. Esto puede afectar a grandes complejos moleculares u orgánulos celulares enteros -de ahí el prefijo "macro"-, pero también a los depósitos más pequeños, como los que se encuentran en la demencia de Alzheimer . Para simplificar, en el resto del artículo sólo nos referiremos a la autofagia .
¿Por qué desempeña un papel tan importante la eliminación de residuos celulares? Para responder a esta pregunta con más detalle, le llevaremos en un breve viaje a través del cuerpo y le presentaremos los diversos componentes de su sistema de eliminación de residuos. No se deje intimidar por nombres complicados como sistema autofágico-lisosomal o chaperona , aquí se lo explicamos todo paso a paso. También echamos un vistazo a la investigación y explicamos por qué el sueño y la suplementación de espermidina pueden ser un refuerzo para un sistema de reciclaje debilitado.
Qué es la autofagia
La autofagia describe el reciclaje propio de la célula. Es bastante normal que las proteínas u otros componentes celulares pierdan su función o dejen de ser necesarios en algún momento. Al fin y al cabo, nuestras necesidades cambian con el tiempo. Ni siquiera nuestras centrales energéticas celulares -la mitocondria - duran toda una vida humana. La tarea de la autofagia es asegurar que estos restos se descomponen correctamente y los componentes se reutilizan.
La degradación defectuosa de las proteínas, por ejemplo -la pérdida de la proteostasis - ya ha sido identificada como el hallmark del envejecimiento . En este caso, las proteínas mal plegadas ya no pueden desplegarse. Se corre el riesgo de que se formen grumos. Sin embargo, dado que la eliminación de proteínas es sólo una pequeña parte de la eliminación de residuos celulares, se han ampliado las características del envejecimiento. El cambio de la autofagia ha sido un sello independiente desde la última actualización. Aquí te mostramos qué le ocurre exactamente a medida que envejeces.
De las tijeras a las trampas de ácido: cómo se eliminan los residuos de nuestras células
Antes de analizar qué es lo que deja de funcionar correctamente en la vejez, echemos primero un vistazo más de cerca a nuestro sistema de reciclaje. Tiene un diseño elegante y hace su trabajo día tras día sin que nos demos cuenta.
A grandes rasgos, existen dos sistemas principales en la eliminación de residuos de las células. El primero tiene el engorroso nombre de Sistema del Proteasoma de Ubiquitina (UPS) y tiene dos tareas principales. Por un lado, el etiquetado (ubiquitinación) de las proteínas mal plegadas y, por otro, los proteasomas se encargan de que estas proteínas mal plegadas se descompongan de nuevo en sus aminoácidos individuales.
Podemos imaginarnos los proteasomas como una especie de filtro con unas tijeras muy especializadas en su interior. Las proteínas que entran en los proteasomas se separan limpiamente y quedan a disposición de la célula como nuevos bloques de construcción.
El segundo gran sistema lleva el no menos complicado nombre de sistema autofágico-lisosómico. Tiene una estructura más compleja que el SAI, ya que aquí no sólo se descomponen proteínas individuales, sino que en caso de duda se descomponen orgánulos celulares enteros en sus bloques de construcción y éstos se devuelven al metabolismo celular.
Los 4. El sello distintivo del envejecimiento se debe en gran medida a un mal funcionamiento del sistema ubiquitina-proteasoma. Ahora se trata de la autofagia.
Al igual que en la naturaleza suelen acumularse montañas de basura, a los seres humanos también nos ocurre lo mismo con la vejez.
El sistema autofágico-lisosomal
No sólo las proteínas defectuosas son un problema en nuestras células, sino también los orgánulos celulares que ya no funcionan. Ya hemos escrito artículos detallados sobre el papel del ATP y la mitocondria , pero éstos revelan poco sobre lo que ocurre cuando las mitocondrias viejas tienen que descomponerse. This happens through macroautophagy.
Simplificado aquí otra vez: Alrededor de la vieja mitocondria se forma una envoltura, que se denomina en su conjunto el autofagosoma . Ahora tenemos un entorno protegido. Esto es necesario para que la degradación dentro de la célula no destruya inmediatamente toda la célula.
En el siguiente paso el autofagosoma se conecta con el lisosoma. Es un pequeño estómago que contiene muchas enzimas digestivas, que necesitamos para descomponer moléculas complejas. Dentro de este entorno protegido, ahora todo se descompone y, como siempre en biología, ahora también hay un nuevo nombre. El autolisosoma es la conexión entre el autfagosoma y el lisosoma.
Tras la digestión, todo lo que se puede reutilizar se devuelve a la célula y los productos de desecho se eliminan con el líquido linfático.
Lipofuscina - cuando se puede ver literalmente la edad
Cuando envejecemos nuestro sistema de reciclaje altamente especializado ya no puede seguir el ritmo. Si nos quedamos con los lisosomas, esto es impresionante de ver. Además de su función como "trituradores de residuos", estos órganos celulares también pueden absorber grandes proteínas que ya no tienen una función en la célula pero que son demasiado grandes para ser transportadas con la linfa o a través del torrente sanguíneo. Estos "residuos especiales" se almacenan en la célula en pequeñas cápsulas denominadas "gránulos".
Si observa células nerviosas o musculares viejas con un microscopio, también podrá ver muchas de estas manchas oscuras. Una gran parte de esto es lipofuscina. Se compone principalmente de mitocondrias dañadas que ya no pueden descomponerse correctamente. Los residuos celulares prácticamente "obstruyen" la célula y restringen así su función. Esta es probablemente una de las razones por las que la disfunción mitocondrial ocurre en la vejez.
Las manchas de envejecimiento no sólo se observan en las células nerviosas al microscopio, sino también en la piel envejecida.
La enfermedad de Alzheimer: uno de los ejemplos más destacados de eliminación defectuosa de residuos
Otra enfermedad asociada a la incorrecta eliminación de residuos es la enfermedad de Alzheimer. Aquí es donde se depositan las llamadas placas amiloides. Estos complejos se acumulan en las células nerviosas debido a una degradación defectuosa y las "desordenan".
Además, la proteína tau , una proteína importante para la estabilidad celular, está alterada en los pacientes de Alzheimer. El resultado es una célula inestable y la muerte de las neuronas.
El Alzheimer se ha convertido en una enfermedad muy extendida a lo largo de las décadas. Los factores de riesgo son en parte genéticos y en parte relacionados con el estilo de vida. La eliminación incorrecta de los residuos desempeña sin duda un papel importante en el desarrollo de esta enfermedad aún incurable.
Dormir - un remedio subestimado durante mucho tiempo
Hay muchas maneras de ayudar a nuestro cuerpo con autofagia. Una muy prometedora es sufficient sleep. Mientras dormimos plácidamente, nuestros cerebros se ponen en orden. El llamado sistema glinfático se encarga de eliminar los productos de desecho del día.
Durante mucho tiempo, el sueño estuvo un tanto desatendido en medicina, pero ahora sabemos que el sueño es enormemente importante para nuestra salud. Si no dormimos lo suficiente durante meses o años, los residuos celulares no pueden eliminarse correctamente y aumenta el riesgo de Alzheimer.
Mitocondrias y autofagia: cuando falta la fuerza en la vejez
Ya hemos visto lo que ocurre con las mitocondrias viejas que ya no pueden descomponerse correctamente en el caso de las manchas de la edad, lipofuscina. Las mitocondrias defectuosas y su carencia se asocian a signos típicos del envejecimiento, como la insuficiencia cardiaca, pero también son uno de los impulsores de la atrofia muscular relacionada con la edad .
Una de las moléculas más importantes de la mitocondria es NAD. Interviene 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 puede hacerse, por ejemploB. mediante pruebas de NAD, que miden la concentración de NAD en la sangre.
Los estudios han demostrado ahora que la administración de precursores de NAD, como los que contienen los reforzadores de NAD , no sólo corrigen los niveles de NAD, sino que también aumentan la autofagia. En experimentos con animales, esto incluso prolongó la vida.
regeNAD es un complejo formulado de forma innovadora para aumentar los niveles de NAD - con luteolina y apigenina.
Ayuno - un impulso para la autofagia
Admitir alimentos en forma de ayuno también puede ser útil para nuestro organismo. Ya hemos escrito sobre las diferentes formas de ayuno y los efectos moleculares en un artículo separado, así que aquí está sólo la versión corta.
Si estamos en estado de ayuno, esto parece ser una especie de señal de inicio para que nuestro cuerpo recicle el material viejo. Después de todo, actualmente no entra comida. Las chaperonas se activan, por tanto, en muy poco tiempo. Las chaperonas son proteínas especializadas que se encargan principalmente del correcto plegamiento de las proteínas. Sin embargo, también desempeñan un papel en la autofagia transportando proteínas que ya no pueden plegar correctamente a los lisosomas y asegurando así su degradación. Verdaderos cavaliers entonces.
El ayuno asegura que nuestro cuerpo reinicie su propio sistema de reciclaje de varias maneras. Ya sea mediante la activación de la Sirtuina, a través del Dr. David Sinclair investigado, o a través del sistema de chaperones. Un enfoque similar tienen los miméticos del ayuno, ya que puedes encontrarlos en el paquete del ayuno .
Espermidina - una molécula prometedora
Otro enfoque muy interesante para potenciar la autofagia en la vejez es la suplementación con la molécula endógena espermidina. Esta molécula ya ha sido probada con éxito en varios estudios con animales, en los que aumentó el reciclaje celular. La espermidina parece ser especialmente beneficiosa para la salud de las células cardiacas, por lo que también se están realizando estudios en seres humanos. En ratones, se ha demostrado que la administración de suplementos de espermidina prolonga la vida hasta un 25% . Una dieta rica en espermidina en humanos también se ha asociado a una mejor salud.
Según las investigaciones, la sustancia natural espermidina está estrechamente relacionada con la autofagia, un proceso cuyo descubrimiento fue galardonado con el Premio Nobel hace unos años.
Conclusión sobre la autofagia
Nuestro sistema de eliminación de residuos celulares es muy complejo y parece verse desbordado por la cantidad de productos de desecho a medida que envejecemos. Esto se refleja en el desarrollo de algunas enfermedades relacionadas con la edad. Sin embargo, no somos completamente impotentes. Hay maneras de aumentar la autofagia de nuevo como uno de los sellos del envejecimiento, ya sea a través del ayuno, ejercicio, comprando espermidina o precursores de NAD.
Podemos esperar a ver qué nuevos enfoques saldrán al mercado en los próximos años y si seremos capaces de prevenir enfermedades como el Alzheimer en algún momento.
Este fue el último artículo de la serie Hallmarks of Aging.
