Pura Muñoz-Cánoves
Una investigación de la UPF abre la vía a nuevas terapias contra el envejecimiento
INVESTIGADORA DE LA UPF
En una investigación que abre la vía a desarrollar terapias contra el envejecimiento, Muñoz-Cánoves ha descubierto cómo las células madre de los músculos mantienen la capacidad de regenerar el tejido hasta edades avanzadas.
Los músculos disponen de un sistema de limpieza que elimina los residuos y que evita que degeneren con el paso de los años, según han descubierto científicos de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) que presentan hoy sus resultados en la revista Nature.
Cuando este sistema de limpieza deja de funcionar correctamente, los músculos entran en senescencia. En ese momento, las células madre pierden la capacidad de regenerar el tejido y la musculatura se debilita. Es algo que ocurre gradualmente a partir de la quinta década de la vida y que se observa de manera extrema en personas ancianas a las que les fallan las fuerzas.
Pero cuando el sistema de limpieza se restaura, como han hecho los investigadores con fármacos, el tejido muscular puede regenerarse de nuevo y recupera el vigor perdido. Por ahora los experimentos se han realizado en ratones y en células humanas en el laboratorio.
Dado que las moléculas involucradas en el sistema de limpieza de las células musculares son las mismas en ratones y en el cuerpo humano, “tendría que ser posible restaurar la capacidad de regeneración y la fuerza muscular también en personas”, informa Pura Muñoz-Cánoves, investigadora Icrea en la UPF que ha dirigido el trabajo.
De hecho, existen ya fármacos aprobados en el mercado que, en la investigación, han mostrado capacidad de rejuvenecer el tejido muscular. Concretamente, el equipo de la UPF ha experimentado con rapamicina (un inmunosupresor que se utiliza principalmente para evitar el rechazo de órganos tras un trasplante) y con Trolox (un antioxidante análogo de la vitamina E).
Algunas compañías farmacéuticas tienen además fármacos en desarrollo que actúan sobre el mecanismo de regeneración muscular identificado en la investigación. De cara al futuro, a partir de los resultados presentados en Nature ,se podrían desarrollar nuevos fármacos que maximicen la capacidad de regeneración de los tejidos y minimicen los posibles efectos secundarios.
Los primeros candidatos a recibir el tratamiento rejuvenecedor serían personas ancianas debilitadas por la sarcopenia, es decir, por la pérdida de masa muscular, informa Muñoz-Cánoves. También podría ser eficaz para personas adultas debilitadas por la caquexia, que es una atrofia de los tejidos asociada a enfermedades como cánceres, sida o tuberculosis. O también podría ser útil para acelerar la curación de lesiones musculares en deportistas, ya que el tiempo de curación depende de la capacidad de regeneración del músculo, que a su vez depende de una eliminación eficiente de los residuos de las células.
El sistema de limpieza, técnicamente llamado autofagia, “es como una aspiradora”, informa Muñoz-Cánoves. Elimina los componentes de las células que dejan de funcionar correctamente y se convierten en tóxicos. Estos componentes incluyen desde moléculas individuales (como radicales libres o proteínas estropeadas) hasta orgánulos enteros (como mitocondrias o ribosomas).
Dado que todos los órganos y tejidos del cuerpo humano dependen de la autofagia, Muñoz-Cánoves cree que el mismo sistema podría ser clave para retrasar el envejecimiento en otros órganos, y que podría ser útil para aumentar su capacidad regenerativa y reju- venecerlos. “Pienso que debe ser así porque todas las casas tienen que limpiarse, y la autofagia es un mecanismo de limpieza muy fundamental en los seres vivos”, declara la investigadora. Pero advierte que “no lo hemos demostrado porque nuestra investigación se ha limitado a tejido muscular”.
En el músculo, el equipo de la UPF ha demostrado que la autofagia mantiene la capacidad de las células madre de regenerar el tejido. Y cuando la autofagia deja de ser eficiente y empiezan a acumularse los residuos, las células madre entran en senescencia y pierden su capacidad regenerativa.
“Nos sorprendió descubrir esto”, reconoce Muñoz-Cánoves. “Cuando una se para a pensarlo, tiene sentido, porque las células madre necesitan liberarse de los residuos que van acumulando día a día para funcionar correctamente”. Pero, pese a las intensas investigaciones realizadas en la última década sobre la biología del envejecimiento, “esta es la primera vez que se observa una relación entre el deterioro de la autofagia y el envejecimiento del tejido en mamíferos”.
El trabajo presentado en Nature, que tiene como primera autora a Laura García-Prat, da sentido a investigaciones sobre la longevidad publicadas anteriormente. Se había observado, en particular, que la rapamicina prolonga la vida en distintas especies, incluidos mamíferos como los ratones, pero no se había aclarado por qué motivo. Se había observado asimismo que la metformina parece retrasar el envejecimiento en las personas que la toman para el tratamiento de la diabetes tipo 2, hasta el punto de que hay un ensayo clínico en curso para evaluar su potencial para alargar la vida.
Tanto la rapamicina como la metformina actúan sobre moléculas que regulan la autofagia y que ahora han demostrado ser esenciales para mantener la capacidad de regeneración de los músculos. “Aunque la senescencia debida al envejecimiento se ve a menudo como un proceso inevitable e irremediable, demostramos que el reloj interno de envejecimiento de las células madre se puede manipular con fármacos”, concluyen los investigadores de la UPF en Nature.