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Publicaciones CNIO, Año 2016

Nature Communications

Un incremento global de las defensas antioxidantes del organismo podría retrasar el envejecimiento y las enfermedades asociadas a la edad

Madrid, 15 de marzo, 2016

El trabajo, que se publica hoy en la revista ‘Nature Communications’, ofrece una nueva visión sobre el papel de los antioxidantes en la salud y la longevidad

Por primera vez consiguen aumentar de forma global los mecanismos antioxidantes naturales de las células, lo que provoca un retraso en el envejecimiento y un aumento en la longevidad

La investigación apunta al uso de fármacos relacionados con la vitamina B3 como posibles vías para retrasar el envejecimiento y enfermedades asociadas

En el origen del envejecimiento juega un papel muy importante la progresiva acumulación de daños en las células. Pero hay muchos tipos de daños celulares y todavía es una pregunta sin respuesta cuáles de ellos son los verdaderos responsables del envejecimiento y cuáles son simples daños colaterales de poca relevancia.

La Hipótesis Oxidativa del envejecimiento —también conocida como Hipótesis de los Radicales Libres—, se formuló en 1956 por Denham Harman. Desde entonces la gran mayoría de intentos por demostrar que el daño oxidativo es una de las causas que contribuye al envejecimiento han resultado fallidos, incluidos múltiples ensayos clínicos en humanos con compuestos antioxidantes. A día de hoy muchos científicos consideran que el daño oxidativo, aunque no se cuestiona que exista, es sin embargo poco relevante para el envejecimiento.

Pero a la luz de los recientes resultados se diría que la Hipótesis Oxidativa del envejecimiento puede no estar tan desencaminada. Un grupo de científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) dirigidos por Manuel Serrano, en colaboración con un grupo de la Universidad de Valencia dirigido por José Viña y con investigadores del IMDEA Alimentación de Madrid, han puesto su objetivo en aumentar globalmente la actividad de todas las enzimas antioxidantes de la célula a través del incremento en los niveles del NADPH, una molécula relativamente sencilla cuya importancia es clave para las reacciones antioxidantes y que, sin embargo, hasta ahora no había sido objeto de estudio en relación al envejecimiento.

Los investigadores han utilizado una aproximación genética para aumentar los niveles de NADPH. En concreto, han generado ratones transgénicos con expresión aumentada en todo su organismo de una de las enzimas más importantes para la producción de NADPH, la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (o G6PD).

Los resultados del trabajo, publicado hoy en la revista Nature Communications, indican que un aumento de G6PD, y por lo tanto del NADPH, aumenta las defensas antioxidantes naturales del organismo, protege del daño oxidativo, disminuye procesos relacionados con la edad como la resistencia a la insulina y aumenta la longevidad. 

ANTIOXIDANTES PARA RETRASAR EL ENVEJECIMIENTO

“Como era de esperar, las células de estos animales son más resistentes a tratamientos oxidativos artificiales altamente tóxicos, demostrando así que el incremento de G6PD realmente mejora las defensas antioxidantes”, explica Sandrina Nóbrega-Pereira, primera firmante del trabajo y actualmente investigadora en el Instituto de Medicina Molecular de la Universidad de Lisboa.

Más aún, cuando los investigadores analizaron animales transgénicos longevos, observaron que sus niveles de daño oxidativo eran menores que los de sus compañeros no transgénicos de la misma edad. También estudiaron en detalle la propensión de estos animales a desarrollar cáncer y no observaron ninguna diferencia, lo que sugiere que elevar la actividad de G6PD no tiene un efecto importante sobre el desarrollo del cáncer.

Para el equipo, la sorpresa mayúscula fue cuando midieron el proceso de envejecimiento de los ratones transgénicos: los animales con una expresión elevada de G6PD y, por lo tanto, niveles altos de NADPH, envejecían de forma más tardía, metabolizaban mejor el azúcar y tenían una mejor coordinación en sus movimientos al envejecer. Además, las hembras transgénicas vivían un 14% más que las no transgénicas, mientras que no observaron  efectos significativos en la longevidad de los machos.

“Este aumento de la longevidad, aun siendo modesto, es llamativo teniendo en cuenta que hasta ahora los intentos de aumentar la longevidad manipulando las defensas antioxidantes habían fracasado”, puntualiza Pablo Fernández-Marcos, co-primer firmante del trabajo e investigador del IMDEA Alimentación.

AUMENTO GLOBAL DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE LAS CÉLULAS

Quizás la clave esté en que los investigadores del actual trabajo han potenciado todas las enzimas antioxidantes de una manera global. “Frente a la aproximación tradicional de administrar antioxidantes que reaccionan directamente con el oxígeno, nosotros hemos estimulado el conjunto de todos los mecanismos antioxidantes naturales de las células a través de elevar G6PD y su producto, el NADPH”, destaca Mari Carmen Gómez-Cabrera, co-autora del trabajo e investigadora de la Universidad de Valencia.

Con estos resultados, los autores del trabajo apuntan al uso de fármacos que aumenten los niveles de NADPH como posibles herramientas para retrasar el envejecimiento en humanos y aquellas enfermedades asociadas a él como la diabetes, entre otras. Concretamente, la vitamina B3 y sus derivados son responsables de la síntesis de los precursores del NADPH y son candidatos idóneos para futuros estudios.

El estudio ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, la Comunidad de Madrid, el Consejo Europeo de Investigación de la Unión Europea, la Fundación Botín y el Banco Santander a través de Santander Universidades, la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC), la Fundación Ramón Areces, la Fundación AXA y la Red Española de envejecimiento y fragilidad RETICEF y los Fondos de desarrollo regional FEDER de la Comunidad Europea.

Artículo de referencia:

G6PD protects from oxidative damage and improves healthspan in mice. Sandrina Nóbrega-Pereira, Pablo J. Fernandez-Marcos, Thomas Brioche, Mari Carmen Gomez-Cabrera, Andrea Salvador-Pascual, Juana M. Flores, Jose Viña, Manuel Serrano. Nature Communications (2016). doi: 10.1038/ncomms10894

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