Un estudio de la Universidad Rockefeller plantea que la vejez sigue fases biológicas definidas y no un desgaste aleatorio.
El envejecimiento no sería un desgaste biológico aleatorio, sino una reorganización celular por etapas que sigue un orden preciso a lo largo de la vida, de acuerdo con los estudios del biólogo Junyue Cao, de la Universidad Rockefeller en Nueva York.
Tras analizar millones de células en distintos momentos vitales, el investigador halló que los cambios asociados a la vejez no ocurren al azar ni responden únicamente al deterioro acumulado, sino que obedecen a una secuencia determinada de modificaciones moleculares y celulares. Su trabajo fue publicado en la revista Science.
La investigación plantea que la vejez se parece más a una “remodelación de la sociedad celular” que a una simple suma de daños irreversibles. Esa idea abre la posibilidad de estudiar intervenciones dirigidas sobre los mecanismos que controlan el proceso, especialmente en fases tempranas de la vida.
Un proceso programado y ordenado
Junyue Cao nació en Hebei, China, y desde la adolescencia mostró interés por los misterios del envejecimiento al observar los cambios en sus propios familiares. Estudió biología en la Universidad de Pekín y continuó su formación en Estados Unidos. Actualmente dirige un laboratorio en la Universidad Rockefeller, donde desarrolla tecnologías genómicas para estudiar cómo envejecen los organismos y buscar nuevas formas de intervenir en ese proceso.
De acuerdo con sus experimentos, el envejecimiento no consiste en una descomposición fortuita de moléculas y órganos, sino en una secuencia de etapas definidas por cambios moleculares y celulares específicos. El equipo analizó la expresión de los genes en millones de células de ratones en diferentes etapas de vida y encontró señales moleculares que parecen guiar el proceso desde edades tempranas.
Los estudios muestran que, con el paso del tiempo, ciertos grupos de células se reducen o aumentan de manera ordenada y coordinada. Estos patrones no aparecen por accidente, sino que obedecen a señales internas del propio organismo.
En total, Cao y su equipo estudiaron más de 21 millones de células extraídas de 14 órganos diferentes en unos 50 ratones, machos y hembras, en cinco momentos clave de su vida. Descubrieron que solo una parte de las células cambia de forma evidente con la edad, mientras que la mayoría permanece estable a lo largo del tiempo.
Las fases del envejecimiento
El análisis de las células de los ratones permitió identificar que el envejecimiento ocurre en etapas definidas, donde distintos grupos celulares aumentan o disminuyen de forma coordinada.
En una primera fase, equivalente a la juventud temprana en humanos, alrededor de los 20 a 30 años, se observó una pérdida de células musculares, células grasas y algunos tipos de células jóvenes del cerebro que pueden regenerar tejidos nerviosos.
Después, en una etapa comparable a los 30 y 40 años en las personas, disminuyen células que cumplen funciones clave en el mantenimiento de los tejidos, como las que forman los tendones, las que recubren y estabilizan los vasos sanguíneos, las musculares del colon y las epiteliales del riñón, además de algunas células inmunes que protegen órganos como el intestino.
Más adelante, cerca de los 40 a 50 años en humanos, se produce un cambio: comienza a aumentar la cantidad de células del sistema inmune y de otros órganos, muchas de ellas relacionadas con el estrés y la inflamación. En etapas aún más avanzadas, equivalentes a los 60 años y más, proliferan células inmunes especializadas asociadas al envejecimiento, que pueden favorecer la aparición de enfermedades crónicas como problemas cardíacos, artritis, cáncer o trastornos respiratorios.
Nuevas herramientas para estudiar el proceso
El equipo de Cao creó herramientas avanzadas que permiten estudiar millones de células al mismo tiempo y ver cómo cambian con la edad. Con estas tecnologías, lograron construir mapas detallados sobre cómo envejecen los tejidos.
Una de estas herramientas, llamada EasySci-ATAC, permitió analizar más de 10 millones de núcleos celulares de 21 órganos distintos en ratones de diferentes edades. Así, identificaron regiones del ADN que controlan el funcionamiento de las células y observaron cómo varían con el paso del tiempo.
Otra técnica, conocida como TrackerSci, facilitó seguir el comportamiento de las células jóvenes que pueden transformarse en otras células del cuerpo. Esto permitió detectar poblaciones celulares difíciles de ver con métodos tradicionales y descubrir que la renovación de las células no siempre disminuye con la edad, sino que el envejecimiento implica una redistribución de las células que se multiplican.
Un hallazgo importante revela que los cambios en la cantidad y función de ciertos grupos celulares ocurren al mismo tiempo en varios órganos. Esto apunta a la existencia de señales internas, como las citocinas, que son proteínas que actúan como mensajeros para coordinar estos cambios. Además, cerca del 40% de las variaciones detectadas dependen del sexo, lo que podría explicar por qué algunas enfermedades afectan de manera diferente a hombres y mujeres a medida que envejecen.
¿Es posible intervenir en el envejecimiento?
El trabajo de Cao ofrece una nueva base para diseñar intervenciones contra el envejecimiento. Al identificar los tipos celulares más vulnerables y los puntos críticos de regulación genética y epigenética, su laboratorio propone que es posible desarrollar terapias dirigidas.
Por ejemplo, la manipulación de citocinas, hipotéticamente, podría permitir ralentizar los procesos de envejecimiento coordinados en múltiples órganos. Los resultados también muestran que las capacidades regenerativas y la robustez del sistema celular disminuyen antes de la mediana edad, por lo que cualquier estrategia para frenar el envejecimiento debería iniciarse en etapas tempranas, antes de que se produzcan los cambios más abruptos.
Además, a partir del atlas celular, una especie de mapa detallado que muestra cómo se distribuyen y cómo cambian las distintas células en los órganos a medida que pasa el tiempo, los científicos pueden observar con precisión qué sucede en cada tipo de célula durante el envejecimiento y estudiar posibles tratamientos para mantener los tejidos sanos por más tiempo. También ayuda a entender cómo se relacionan los cambios en la actividad genética, las transformaciones de las células y el funcionamiento general de los órganos a lo largo de la vida.
La investigación redefine el envejecimiento como un proceso dinámico, programado y susceptible de intervención. Este enfoque allana el camino hacia estrategias más efectivas para preservar la salud y la funcionalidad de los tejidos a lo largo del tiempo.
