Artículo publicado por Stuart Wolpert el 19 de enero de 2012 en UCLA
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| Caenorhabditis elegans © by danielmorgan |
Minúsculas cantidades de etanol, el tipo de alcohol encontrado en las bebidas alcohólicas, pueden duplicar el tiempo de vida de un diminuto gusano conocido como Caenorhabditis elegans, el cual se usa frecuentemente como modelo en estudios de envejecimiento, según informan bioquímicos de UCLA. Los científicos dicen que ven difícil dar una explicación a su descubrimiento.
“Este hallazgo nos dejó fuera de combate – es impactante”, dice Steven Clarke, Profesor de Química y Bioquímica en UCLA y autor sénior del estudio, publicado en el ejemplar en línea del 18 de enero de la revista PLoS ONE, una publicación de la Biblioteca Pública de Ciencia.
En los humanos, el consumo de alcohol normalmente es dañino, dice Clarke, y si a los gusanos se le da concentraciones altas de etanol, experimentan unos efectos neurológicos dañinos y mueren, según han demostrado otros investigadores.
“Usamos niveles mucho más bajos, donde puede ser beneficioso”, dice Clarke, que estudia la bioquímica del envejecimiento.
Los gusanos, que crecen a partir de un huevo hasta convertirse en adultos en apenas unos días, se encuentran por el suelo de todo el mundo, donde se alimentan de bacterias. El equipo de investigación de Clarke – Paola Castro, Shilpi Khare y Brian Young — estudió miles de estos gusanos durante sus primeras horas de vida, mientras aún estaban en estado larvario. Los gusanos normalmente viven unos 15 días y pueden sobrevivir sin alimento entre 10 y 12 días.
“Nuestro hallazgo es que minúsculas cantidades de etanol pueden hacer que sobrevivan entre 20 y 40 días”, comenta Clarke.
Inicialmente, el laboratorio de Clarke intentó poner a prueba el efecto del colesterol en los gusanos. “El colesterol es crucial para los humanos”, dice Clarke. “Lo necesitamos para nuestras membranas, pero puede ser peligroso para nuestro torrente sanguíneo”.
Los científicos alimentaron a los gusanos con colesterol, y los gusanos vivieron más, aparentemente, debido al colesterol. Habían disuelto el colesterol en etanol, a menudo usado como disolvente, el cual diluyeron 1000 veces.
“Es simplemente un disolvente, pero resultó que era el que tenía el efecto de longevidad”, señala Clarke. “El colesterol no hacía nada. Encontramos que no sólo el etanol funcionaba en una disolución de 1 a 1000, sino también en una de 1 a 20 000. Esta cantidad tan pequeña no debería crear ninguna diferencia, pero resulta que puede ser beneficiosa”.
¿Cuánto etanol es eso?
“Las concentraciones se corresponden con una cucharada de etanol en una bañera llena de agua, o el alcohol de una cerveza diluido en cuatrocientos litros de agua”, comenta Clarke.
¿Por qué tan poco etanol tendría tal efecto en la longevidad?
“No tenemos todas las respuestas”, reconoce Clarke. “Es posible que exista una explicación trivial, pero no creo que sea el caso. Sabemos que si incrementamos la concentración de etanol, no viven más. Este nivel extremadamente bajo es el máximo beneficio que pueden lograr”.
Los científicos encontraron que cuando elevaban el nivel de etanol en un factor de 80, esto no incrementaba el tiempo de vida de los gusanos.
Los investigadores se preguntan, pero no responden, a si estas minúsculas cantidades de alcohol podrían ser beneficiosas para la salud humana. No se sabe si este mecanismo tiene algo en común con los hallazgos sobre que el consumo moderado de alcohol en humanos puede tener un beneficio en la salud cardiovascular, pero Clarke dice que las posibilidades son intrigantes.
En investigaciones de seguimiento, el laboratorio de Clarke está tratando de identificar el mecanismo que extiende el tiempo de vida de los gusanos.
Aproximadamente la mitad de los genes en los gusanos tienen sus homólogos humanos, dice Clarke, por lo que si los investigadores pueden identificar un gen que extiende la vida del gusano, eso puede tener implicaciones para el envejecimiento humano.
“Es importante para otros científicos saber que una concentración tan baja de un disolvente tan ampliamente usado como el etano puede tener un efecto tan grande en C. elegans“, dice la autora principal Paola Castro, que llevó a cabo la investigación como estudiante en el laboratorio de Clarke antes de lograr su licenciatura en bioquímica en UCLA en 2010, uniéndose al programa de doctorado en bioingeniería en la UC en Santa Cruz. “Lo que es aún más interesante es el hecho de que los gusanos están en una etapa de estrés del desarrollo. A grandes aumentos bajo el microscopio, era asombroso ver cómo a los gusanos que se les daba un poco de etanol parecían significativamente más robustos que los gusanos a los que no se les daba”.
“Aunque los efectos fisiológicos del alto consumo de alcohol se han establecido como perjudiciales en humanos, la actual investigación demuestra que un consumo moderado de alcohol, equivalente a uno o dos vasos de vino o cerveza al día, da como resultado una reducción de enfermedades cardiovasculares y una mayor longevidad”, dice la coautora Shilpi Khare, antigua estudiante de doctorado en el programa de bioquímica y biología molecular de UCLA, que ahora es becaria de posdoctorado en el Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis en San Diego. “Aunque estos beneficios son fascinantes, nuestra comprensión de la bioquímica subyacente implicada en estos procesos aún está en pañales.
Demostramos que bajísimas dosis de etanol pueden ser un ‘salvavidas’ de los gusanos en condiciones de hambre y estrés”, añade Khare. “Aunque el mecanismo de acción aún no se comprende con claridad, nuestras pruebas indican que estos gusanos de 1 milímetro de largo podrían estar utilizando el etanol como precursor directo para la biosíntesis de metabolismo intermedio de alta energía o indirectamente como una señal para un mayor tiempo de vida. Estos hallazgos podrían, potencialmente, ayudar a los investigadores a determinar cómo se altera la fisiología humana a inducir cardioprotectores y otros efectos beneficiosos en respuesta al bajo consumo de alcohol”.
El laboratorio de Clarke identificó la primera enzima reparadora de proteínas a principios de la década de 1980, y su investigación ha demostrado que las proteínas reparadoras son importantes para las células. En el actual estudio, los bioquímicos informan de que el tiempo de vida se reduce significativamente bajo condiciones de estrés en gusanos larvarios que carecen de esta enzima reparadora. (Hay más de 150 enzimas implicadas en la reparación de daños del ADN, y se han identificado aproximadamente una docena de enzimas reparadoras de proteínas).
“Nuestras moléculas viven apenas unas semanas o meses”, dice Clarke. “Si queremos vivir más, tenemos que sobrevivir a nuestras moléculas”. La forma de hacer esto es con enzimas que reparan nuestro ADN – y con proteínas, una combinación de reemplazo y reparación”.
Autor: Stuart Wolpert
