Envejeciendo por culpa de mamá
Científicos del Max Planck muestran en ratones que las mutaciones del ADN mitocondrial generan una senescencia prematura
Ciertas mutaciones en el ADN mitocondrial, que se transmite por vía materna, agravan algunos aspectos del envejecimiento, según muestran en ratones Nils-Göran Larsson y sus colegas del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento, en Colonia. Las mutaciones somáticas (ocurridas durante la vida del individuo) en el ADN mitocondrial son una de las causas principales del envejecimiento, y si encima ya llevas puestas algunas de nacimiento (heredadas de la madre), la degradación de los tejidos (como por ejemplo malformaciones en el hipocampo cerebral, sede de la memoria) va más deprisa. Algo similar ocurre con el cáncer.
De los más de 20.000 genes humanos, unos 50 no están en el núcleo de las células, sino en las mitocondrias, unos pequeños órganos extranucleares (orgánulos, en la jerga) que funcionan como factorías energéticas. Las mitocondrias provienen de antiguas bacterias, y sus genes son un remanente de su pasado bacteriano, un lejano pero fundamental vestigio de su existencia libre. Las mutaciones de estos genes afectan sobre todo a los órganos que más energía demandan, como los músculos y el cerebro.
La fecundación es una lucha desigual. Los genes del núcleo son aportados a partes iguales por el óvulo y el espermatozoide, pero es el óvulo quien pone el resto del material celular, incluidas las mitocondrias. Por esta razón, el ADN mitocondrial se transmite solo por vía materna.
Al igual que sus colegas del núcleo, los genes mitocondriales experimentan variaciones, y no solo evolutivas sino también somáticas, es decir, ocurridas durante la vida del individuo. Y, como hay muchas mitocondrias en cada célula, un fenómeno común es la heteroplasmia, o presencia de mitocondrias con distintos genomas en un solo individuo, y en una sola célula.
Los científicos del Max Planck han hecho sus experimentos en ratones, pero según escriben en Nature consideran muy probable que sus datos sean extrapolables a nuestra especie. Gracias a la poderosa genética que permiten estos animales modelo, han podido demostrar rigurosamente que las mutaciones en el ADN mitocondrial, transmitidas por la madre, inducen un envejecimiento prematuro en la progenie, pese a que los 20.000 genes del genoma nuclear son perfectamente normales. La fertilidad empieza a reducirse antes de lo normal y, en ciertas condiciones, se generan malformaciones cerebrales.
Las mitocondrias sufren mutaciones durante el desarrollo normal, que de hecho son una de las causas preeminentes del envejecimiento de cualquier persona. Un rasgo típico de los tejidos envejecidos, tanto en ratones como en humanos, es la “deficiencia en mosaico de la cadena respiratoria”, donde cada célula que sufre una mutación mitocondrial fatal y todas sus descendientes forman un clon de células incapaces de procesar la energía de forma eficaz. Los órganos de una persona mayor son un mosaico de trozos normales y clones defectuosos en la esencial función mitocondrial.
Si el individuo hereda de su madre algunas mutaciones mitocondriales, se reduce el trabajo que le queda por hacer a las mutaciones somáticas —a la degeneración del cuerpo, valdría decir—para completar la faena. No solo cada mitocondria tendrá más fácil acabar de estropearse, sino que además los clones defectuosos aumentan en número y en tamaño. Son aspectos de la genética fundamental, pero por desgracia también subyacen a la vida misma. Somos sociedades de células, y la edad nos anega de desertores. Nacer con los genes de la deserción futura solo puede empeorar las cosas.
“Nuestros resultados”, afirman Larsson y sus colegas, “muestran que las alteraciones del ADN mitocondrial transmitidas por la madre aportan una carga mutacional inicial sobre la que la mutagénesis somática actúa después; hemos demostrado que incluso unos bajos niveles de mutación transmitida por la línea germinal (el linaje de células que produce los óvulos) puede tener por sí misma consecuencias para toda la vida de la progenie y causar un envejecimiento prematuro”.
Las mutaciones mitocondriales heredadas de la madre constituyen, según los científicos del Max Planck, “un factor de riesgo que puede conducir a perturbaciones del desarrollo si se combina con una tasa incrementada de mutación somática en el ADN mitocondrial”. Dentro de la variabilidad genética normal en las poblaciones —tanto de ratones como de humanos— se incluyen variantes que aumentan los niveles de mutación de las mitocondrias a lo largo de la vida del individuo. Estas variantes no suelen estar en el ADN mitocondrial, sino en el nuclear, y no se pueden considerar propiamente mutaciones, puesto que no hacen nada malo por sí mismas. Pero su combinación con ciertas variaciones mitocondriales de la madre puede resultar fatal, o al menos muy inconveniente.
La misma madre que nos da la vida puede quitárnosla antes de tiempo. ¿Mal psicoanálisis? No: justicia genética.
De los más de 20.000 genes humanos, unos 50 no están en el núcleo de las células, sino en las mitocondrias, unos pequeños órganos extranucleares (orgánulos, en la jerga) que funcionan como factorías energéticas. Las mitocondrias provienen de antiguas bacterias, y sus genes son un remanente de su pasado bacteriano, un lejano pero fundamental vestigio de su existencia libre. Las mutaciones de estos genes afectan sobre todo a los órganos que más energía demandan, como los músculos y el cerebro.
La fecundación es una lucha desigual. Los genes del núcleo son aportados a partes iguales por el óvulo y el espermatozoide, pero es el óvulo quien pone el resto del material celular, incluidas las mitocondrias. Por esta razón, el ADN mitocondrial se transmite solo por vía materna.
Al igual que sus colegas del núcleo, los genes mitocondriales experimentan variaciones, y no solo evolutivas sino también somáticas, es decir, ocurridas durante la vida del individuo. Y, como hay muchas mitocondrias en cada célula, un fenómeno común es la heteroplasmia, o presencia de mitocondrias con distintos genomas en un solo individuo, y en una sola célula.
Los científicos del Max Planck han hecho sus experimentos en ratones, pero según escriben en Nature consideran muy probable que sus datos sean extrapolables a nuestra especie. Gracias a la poderosa genética que permiten estos animales modelo, han podido demostrar rigurosamente que las mutaciones en el ADN mitocondrial, transmitidas por la madre, inducen un envejecimiento prematuro en la progenie, pese a que los 20.000 genes del genoma nuclear son perfectamente normales. La fertilidad empieza a reducirse antes de lo normal y, en ciertas condiciones, se generan malformaciones cerebrales.
Las mitocondrias sufren mutaciones durante el desarrollo normal, que de hecho son una de las causas preeminentes del envejecimiento de cualquier persona. Un rasgo típico de los tejidos envejecidos, tanto en ratones como en humanos, es la “deficiencia en mosaico de la cadena respiratoria”, donde cada célula que sufre una mutación mitocondrial fatal y todas sus descendientes forman un clon de células incapaces de procesar la energía de forma eficaz. Los órganos de una persona mayor son un mosaico de trozos normales y clones defectuosos en la esencial función mitocondrial.
Si el individuo hereda de su madre algunas mutaciones mitocondriales, se reduce el trabajo que le queda por hacer a las mutaciones somáticas —a la degeneración del cuerpo, valdría decir—para completar la faena. No solo cada mitocondria tendrá más fácil acabar de estropearse, sino que además los clones defectuosos aumentan en número y en tamaño. Son aspectos de la genética fundamental, pero por desgracia también subyacen a la vida misma. Somos sociedades de células, y la edad nos anega de desertores. Nacer con los genes de la deserción futura solo puede empeorar las cosas.
“Nuestros resultados”, afirman Larsson y sus colegas, “muestran que las alteraciones del ADN mitocondrial transmitidas por la madre aportan una carga mutacional inicial sobre la que la mutagénesis somática actúa después; hemos demostrado que incluso unos bajos niveles de mutación transmitida por la línea germinal (el linaje de células que produce los óvulos) puede tener por sí misma consecuencias para toda la vida de la progenie y causar un envejecimiento prematuro”.
Las mutaciones mitocondriales heredadas de la madre constituyen, según los científicos del Max Planck, “un factor de riesgo que puede conducir a perturbaciones del desarrollo si se combina con una tasa incrementada de mutación somática en el ADN mitocondrial”. Dentro de la variabilidad genética normal en las poblaciones —tanto de ratones como de humanos— se incluyen variantes que aumentan los niveles de mutación de las mitocondrias a lo largo de la vida del individuo. Estas variantes no suelen estar en el ADN mitocondrial, sino en el nuclear, y no se pueden considerar propiamente mutaciones, puesto que no hacen nada malo por sí mismas. Pero su combinación con ciertas variaciones mitocondriales de la madre puede resultar fatal, o al menos muy inconveniente.
La misma madre que nos da la vida puede quitárnosla antes de tiempo. ¿Mal psicoanálisis? No: justicia genética.
.png)
No hay comentarios:
Publicar un comentario