Investigación
La cantidad y calidad de la síntesis de proteínas es clave en el envejecimiento celular
Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han descrito en la revista Aging US un mecanismo molecular que gobierna el envejecimiento en células eucarióticas.
El envejecimiento es un proceso natural en los seres vivos. Sus causas están conservadas evolutivamente. A la derecha, el envejecimiento depende del balance entre síntesis (traducción) y degradación de proteínas. Se muestra esquemáticamente el envejecimiento en condiciones normales (a), de alta traducción (b) o de baja traducción (c) /UAM
Sabemos que el envejecimiento celular está asociado a la acumulación de proteínas incorrectamente plegadas, ya que los defectos en los mecanismos de plegamiento o la degradación de proteínas incorrectamente plegadas aceleran el envejecimiento.
Ahora, Tamara Jiménez, Juan José Berlanga y Miguel Ángel Rodríguez Gabriel —investigadores del Departamento de Biología Molecular de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)— han demostrado el papel esencial que en el envejecimiento celular juega la traducción, el proceso celular que convierte el código genético codificado en el ADN y el ARN en proteínas funcionales.
Utilizando un sistema eucariótico modelo como es la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe, y diferentes mutaciones genéticas y condiciones de crecimiento, estos investigadores concluyen que la mayor velocidad traduccional está asociada con una menor longevidad de las levaduras; y, recíprocamente, que una menor velocidad de la traducción conlleva un incremento en la longevidad de estas levaduras.
Mediante el análisis de los genes concretos que son traducidos en condiciones en las que las células comienzan su proceso de envejecimiento, el equipo —que trabaja en un laboratorio del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, centro mixto UAM/CSIC— también ha demostrado un papel en envejecimiento de procesos como la autofagia.
“Utilizamos mutantes en un factor de traducción muy conservado en todos los eucariotas, el factor de iniciación 2. Estas mutaciones impiden la regulación normal de este factor por fosforilación. Tanto estas mutaciones, que aceleran la traducción, como condiciones de crecimiento de la levadura que aumentan su velocidad de crecimiento, aceleran su envejecimiento. Sin embargo, condiciones de limitación de nutrientes, baja temperatura o inhibidores de la traducción, aumentan la longevidad de las levaduras”, detallan los científicos.
“Además —agregan—, realizando una secuenciación de los genes que son traducidos activamente en las levaduras silvestres o en las levaduras con las mutaciones mencionadas, hemos descubierto familias de genes que aumentan o disminuyen su traducción y que parecen influir decisivamente en el proceso de envejecimiento”.
El trabajo, publicado en la revista Aging US, abre así el camino a investigaciones en otros organismos eucarióticos (por ejemplo, mamíferos) que puedan mostrar mecanismos similares de regulación del envejecimiento.
“La conservación evolutiva de los mecanismos moleculares de regulación de la traducción garantiza una aplicación del conocimiento adquirido en esta levadura a los estudios en organismos eucarióticos superiores, y quizá una intervención en los procesos celulares de envejecimiento”, concluyen los autores.
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Referencia bibliográfica:
Jiménez-Saucedo, T., Berlanga, J.J., Rodríguez-Gabriel, M.A. “Translational control of gene expression by eIF2 modulates proteostasis and extends lifespan”. (2021) Aging US. https://doi.org/10.18632/aging.203018
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