Nematodos alimentados por energía solar nos muestran cómo podemos vivir vidas más largas

Los científicos han modificado una especie nematodo (Caenorhabditis elegans) para absorber la luz y vivir una vida significativamente más larga.

Al agregar un disparador sensible a la luz a los orgánulos de conversión de energía conocidos como mitocondrias, los investigadores de los EE.UU. y Alemania extendieron el tiempo en que se podía proporcionar suficiente energía a las células antes de que los procesos de envejecimiento entren en acción.

Y si bien los científicos enfatizan que los humanos que funcionan con energía solar no están en el horizonte, sí dicen que su trabajo podría tener implicaciones importantes para comprender nuestro propio envejecimiento y para tratar enfermedades y problemas de salud a los que corremos más riesgo a medida que envejecemos.

«Sabemos que la disfunción mitocondrial es una consecuencia del envejecimiento», explicó Andrew Wojtovich, fisiólogo del Centro Médico de la Universidad de Rochester en Nueva York. «Este estudio encontró que simplemente aumentar el metabolismo usando mitocondrias alimentadas por luz les dio a los gusanos de laboratorio vidas más largas y saludables».

Las mitocondrias facilitan las reacciones químicas basadas en los productos de descomposición de la glucosa, lo que da como resultado un aumento en el trifosfato de adenosina (ATP) —un transportador de energía universal para el cuerpo—. Como estas reacciones ocurren a través de las membranas contorneadas del orgánulo, la eficiencia de este proceso se conoce como potencial de membrana y disminuye naturalmente con la edad.

En su nuevo estudio, los científicos demostraron cómo se podría usar una bomba de protones «optogenética» o alimentada por luz para mover iones cargados a través de la membrana de las mitocondrias, ayudando a todo el proceso de conversión de energía. Esta bomba de protones se desarrolló a partir de reacciones químicas dentro de un hongo explorado en un estudio anterior.

Caenorhabditis elegans (C. elegans) ha sido la fuente de importantes descubrimientos en biología molecular y celular.

Tanto el potencial de membrana como la producción de ATP mejoraron, y los nematodos vivieron entre un 30 y un 40 por ciento más de lo normal. Los investigadores llaman a su nuevo proceso de ingeniería mitochondria-ON o mtON.

«Lo que hemos hecho es esencialmente conectar un panel solar a la infraestructura de la planta de energía existente», comentó el fisiólogo Brandon Berry, de la Universidad de Washington en Seattle. «En este caso, el panel solar es la herramienta optogenética mtON».

«La maquinaria mitocondrial normal puede aprovechar la energía de la luz para proporcionar ATP además de la vía de combustión normal», agregó.

Esta es una información importante sobre el funcionamiento de las mitocondrias y cómo podríamos afectarlas. Todavía hay mucho que los científicos no saben acerca de estas pequeñas plantas de energía, aunque los descubrimientos se informan regularmente.

Crédito: B. Berry et al.

Lo que es de particular interés, y lo que aborda este estudio, es cómo el cuerpo comienza a descomponerse una vez que las mitocondrias se quedan sin energía.

Al igual que la mosca de la fruta Drosophila, C. elegans a menudo se usa para investigar principios biológicos básicos que luego se pueden aplicar a otros organismos y animales. En otras palabras, mtON también puede funcionar en criaturas más grandes.

«Necesitamos entender más acerca de cómo se comportan realmente las mitocondrias en un animal», dijo Berry. «Primero en namatodos, como el estudio actual, pero luego en células humanas en cultivo y en roedores. De esa manera, la investigación futura estará bien informada para apuntar a los jugadores más probables en las enfermedades y el envejecimiento humano».

Fuente: Rochester. Edición: MP.