Las bajas temperaturas activan un mecanismo de limpieza celular que descompone las agregaciones de proteínas defectuosas: expresión de PSME3 en la línea germinal, las neuronas y el intestino del nematodo. Crédito: David Vilchez y Hyun Ju Lee
El frío activa un mecanismo de limpieza celular que descompone los agregados de proteínas dañinas responsables de diversas enfermedades asociadas con el envejecimiento. En los últimos años, los estudios en diferentes organismos modelo ya han demostrado que la esperanza de vida aumenta significativamente cuando se reduce la temperatura corporal. Sin embargo, aún no está claro cómo funciona esto en muchas áreas. Un equipo de investigación del CECAD Cluster of Excellence in Aging Research de la Universidad de Colonia ha desbloqueado un mecanismo responsable. El estudio aparece en Naturaleza Envejecimiento.
El profesor Dr. David Vilchez y su grupo de trabajo utilizaron un organismo modelo no vertebrado, el nematodo Caenorhabditis elegans, y células humanas cultivadas. Ambos portaban los genes de dos enfermedades neurodegenerativas que típicamente ocurren en la vejez: la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la enfermedad de Huntington. Ambas enfermedades se caracterizan por acumulaciones de depósitos de proteínas dañinas y dañinas, las denominadas agregaciones patológicas de proteínas. En ambos organismos modelo, el frío eliminó activamente los grumos de proteínas, evitando así la agregación de proteínas que es patológica tanto en la ELA como en la enfermedad de Huntington.
Más precisamente, los científicos exploraron el impacto del frío en la actividad de los proteosomas, un mecanismo celular que elimina las proteínas dañadas de las células. La investigación reveló que el activador del proteasoma PA28γ/PSME3 mitigó los déficits causados por el envejecimiento tanto en el nematodo como en las células humanas. En ambos casos, fue posible activar la actividad del proteosoma a través de una disminución moderada de la temperatura.
«Tomados en conjunto, estos resultados muestran cómo, a lo largo de la evolución, el frío ha conservado su influencia en la regulación del proteasoma, con implicaciones terapéuticas para el envejecimiento y las enfermedades asociadas al envejecimiento», dijo el profesor Vilchez.
El envejecimiento es un factor de riesgo importante para varias enfermedades neurodegenerativas asociadas con la agregación de proteínas, incluidas la enfermedad de Alzheimer, la de Parkinson, la de Huntington y la ELA. Vilchez agregó: «Creemos que estos resultados pueden aplicarse a otras enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad, así como a otras especies animales».
La temperatura fría induce selectivamente la actividad del proteasoma similar a la tripsina a través de PA28γ/PSME-3 en C. elegans. Crédito: Naturaleza Envejecimiento (2023). DOI: 10.1038/s43587-023-00383-4
Un hallazgo clave fue que la actividad del proteasoma también puede aumentar mediante la sobreexpresión genética del activador. De esa manera, las proteínas que causan enfermedades pueden eliminarse incluso a la temperatura corporal normal de 37 grados centígrados. Estos resultados pueden proporcionar dianas terapéuticas para el envejecimiento y las enfermedades asociadas al envejecimiento.
Desde hace tiempo se sabe que mientras que las temperaturas extremadamente bajas pueden ser dañinas para los organismos, una reducción moderada de la temperatura corporal puede tener efectos muy positivos. Por ejemplo, una temperatura corporal más baja prolonga la longevidad de animales de sangre fría como gusanos, moscas o peces, cuya temperatura corporal fluctúa con la temperatura del ambiente. Sin embargo, el mismo fenómeno también se aplica a los mamíferos, que mantienen la temperatura de su cuerpo dentro de un rango estrecho sin importar cuán frío o cálido sea su entorno. Por ejemplo, el nematodo vive mucho más tiempo si se mueve de la temperatura estándar de 20 grados centígrados a una temperatura más fría de 15 grados centígrados. Y en los ratones, una ligera disminución de la temperatura corporal de solo 0,5 grados extiende significativamente su vida útil. Esto respalda la suposición de que la reducción de la temperatura juega un papel central en la longevidad en el reino animal y es un mecanismo evolutivo bien conservado.
Incluso en humanos, se ha informado una correlación entre la temperatura corporal y la vida útil. La temperatura normal del cuerpo humano está entre 36,5 y 37 grados centígrados. Mientras que una caída aguda de la temperatura corporal por debajo de los 35 grados conduce a la hipotermia, la temperatura del cuerpo humano fluctúa ligeramente durante el día e incluso alcanza los 36 grados fríos durante el sueño. Curiosamente, un estudio anterior informó que la temperatura del cuerpo humano ha disminuido constantemente en 0,03 grados centígrados por década desde la Revolución Industrial, lo que sugiere un posible vínculo con el aumento progresivo de la esperanza de vida humana en los últimos 160 años.
La investigación se llevó a cabo en el Clúster de Excelencia en Investigación sobre el Envejecimiento CECAD de la Universidad de Colonia.
Más información:
Hyun Ju Lee et al, La temperatura fría prolonga la longevidad y previene la agregación de proteínas relacionadas con enfermedades a través de proteasomas inducidos por PA28γ, Naturaleza Envejecimiento (2023). DOI: 10.1038/s43587-023-00383-4
Citación: El frío es beneficioso para el envejecimiento saludable, encuentra un nuevo estudio (3 de abril de 2023) consultado el 3 de abril de 2023 de https://medicalxpress.com/news/2023-04-cold-beneficial-healthy-aging.html
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