La formación de la piel arrugada y la caída del cabello son signos distintivos del envejecimiento ¿Y si pudieran revertirse?
El doctor Keshav Singh y sus colegas lo han conseguido en un modelo de ratón desarrollado en la Universidad de Alabama en Birmingham.
Cuando se induce una mutación que conduce a la disfunción mitocondrial, el ratón desarrolla piel arrugada y una pérdida de pelo visible y extensa en cuestión de semanas.
Cuando se restablece la función mitocondrial desactivando el gen responsable de la disfunción mitocondrial, el ratón recupera una piel lisa y un pelo espeso, indistinguibles de los de un ratón sano de la misma edad.
“Hasta donde sabemos, esta observación no tiene precedentes”, afirma Singh, catedrático de Genética de la Facultad de Medicina de la UAB.
Lo importante es que la mutación que lo provoca se encuentra en un gen nuclear que afecta a la función mitocondrial, los diminutos orgánulos conocidos como las centrales eléctricas de las células.
Las numerosas mitocondrias de las células producen el 90% de la energía química que éstas necesitan para sobrevivir.
En los seres humanos, la función mitocondrial disminuye con el envejecimiento y la disfunción mitocondrial puede provocar enfermedades relacionadas con la edad.
El agotamiento del ADN de las mitocondrias también está implicado en las enfermedades mitocondriales humanas, las enfermedades cardiovasculares, la diabetes, los trastornos neurológicos asociados a la edad y el cáncer.
“Este modelo de ratón”, dijo Singh, “debería proporcionar una oportunidad sin precedentes para el desarrollo de estrategias de desarrollo de fármacos preventivos y terapéuticos para aumentar las funciones mitocondriales para el tratamiento de la piel asociada al envejecimiento y la patología del cabello y otras enfermedades humanas en las que la disfunción mitocondrial desempeña un papel importante”.
La mutación en el modelo de ratón se induce cuando se añade el antibiótico doxiciclina a los alimentos o al agua de bebida. Esto provoca el agotamiento del ADN mitocondrial porque la enzima para replicar el ADN se vuelve inactiva.
En cuatro semanas, los ratones mostraban canas, menor densidad capilar, caída del pelo, lentitud de movimientos y letargo, cambios que recuerdan al envejecimiento natural.
Entre cuatro y ocho semanas después de la inducción de la mutación se observaron arrugas en la piel, y las hembras presentaban arrugas cutáneas más graves que los machos.
La caída del cabello y la aparición de arrugas en la piel podían revertirse desactivando la mutación.
Las fotos de abajo muestran la pérdida de pelo y la piel arrugada después de dos meses de inducción de la doxiciclina, y el mismo ratón un mes más tarde después de suspender la doxiciclina, lo que permitió la restauración del ADN mitocondrial agotado.
Se observaron pocos cambios en otros órganos cuando se indujo la mutación, lo que sugiere un papel importante de las mitocondrias en la piel en comparación con otros tejidos.
La piel arrugada mostraba cambios similares a los observados en el envejecimiento intrínseco y extrínseco –el envejecimiento intrínseco es el proceso natural de envejecimiento, y el extrínseco es el efecto de factores externos que influyen en el envejecimiento, como las arrugas de la piel que se desarrollan por exceso de sol o por fumar durante mucho tiempo-.
Entre los detalles, la piel de los ratones con mutación inducida mostraba un mayor número de células cutáneas, un engrosamiento anormal de la capa externa, folículos pilosos disfuncionales y una mayor inflamación que parecían contribuir a la patología cutánea.
Estos fenómenos son similares al envejecimiento extrínseco de la piel en humanos. Los ratones con ADN mitocondrial empobrecido también mostraron cambios en la expresión de cuatro marcadores celulares asociados al envejecimiento, similares al envejecimiento intrínseco.
En la piel también se observó una alteración del equilibrio entre las enzimas metaloproteinasas de la matriz y su inhibidor específico tisular, necesario para mantener las fibras de colágeno de la piel que evitan la formación de arrugas.
Las mitocondrias de los ratones con mutación inducida presentaban un contenido reducido de ADN mitocondrial, una expresión génica mitocondrial alterada e inestabilidad de los grandes complejos de las mitocondrias que intervienen en la fosforilación oxidativa.
La reversión de la mutación restauró la función mitocondrial, así como la patología de la piel y el pelo. Esto demostró que las mitocondrias son reguladores reversibles del envejecimiento de la piel y la caída del cabello, una observación que Singh califica de “sorprendente”.
“Sugiere que los mecanismos epigenéticos subyacentes a la comunicación cruzada entre mitocondrias y núcleos deben desempeñar un papel importante en la restauración del fenotipo normal de la piel y el cabello”, dijo Singh
“Se necesitan más experimentos para determinar si los cambios fenotípicos en otros órganos también pueden revertirse al nivel de tipo salvaje mediante la restauración del ADN mitocondrial”.
Fuente: University of Alabama.
Referencia: Bhupendra Singh, Trenton R. Schoeb, Prachi Bajpai, et al. «Reversing wrinkled skin and hair loss in mice by restoring mitochondrial function». Cell Death & Disease, 20 July 2018.
Hola. Interesante artículo. Me parece que deberían añadir que gen es el que tiene la mutación y provoca el agotamiento del DNA mitochondrial. Hablan mucho de una mutación pero no dicen de que. Saludos