Los microbios jóvenes y viejos trabajan juntos para aumentar su esperanza de vida

Los científicos del Instituto Francis Crick han descubierto cómo, cuando las células jóvenes y viejas cooperan e intercambian recursos, esto aumenta la vida útil de todas las células.

Las células crean energía a través de una compleja red de procesos químicos que juntos forman el metabolismo de la célula. Si bien el metabolismo de una célula es crucial para su propia supervivencia, también puede afectar a las células vecinas.

En su investigación, publicada en Celda hoy, el equipo estudió cómo las reacciones químicas que ocurren dentro de las células de levadura pueden afectar la vida útil de la comunidad celular más amplia. Se centraron en los procesos que utilizan las células para intercambiar metabolitos, sustancias que se producen cuando las células crean energía.

Usando tecnología de punta que podía seguir el camino de los metabolitos intercambiados, encontraron que las células jóvenes, que crecían y se dividían con frecuencia, liberaban aminoácidos en el medio ambiente y, cuando estos eran absorbidos por células más viejas, los toda la comunidad de células vivió más tiempo.

Uno de los aminoácidos, la metionina, fue de particular importancia. La metionina es un aminoácido que contiene azufre, presente en todos los organismos, incluidos los humanos, y es necesario para iniciar el proceso de construcción de proteínas y también es importante en muchos procesos celulares.

Los investigadores descubrieron que la absorción de metionina cambió el metabolismo de las células más viejas, lo que afectó las vías clave antienvejecimiento, como las que afectan a los antioxidantes. También condujo a la liberación de metabolitos con propiedades protectoras en el medio ambiente, que luego podrían ser absorbidos por otras células. Esto incluía glicerol, que se necesita, entre otras cosas, para construir las membranas celulares.

«El metabolismo es un factor clave que influye en el envejecimiento y el metabolismo no ocurre solo dentro de las células sino también entre células», explica Markus Ralser, autor principal y líder de grupo del Laboratorio de Biología Molecular del Metabolismo en Crick y director del Instituto de Bioquímica en Charité, un hospital universitario líder en Berlín.

«Cuando las células absorbieron metionina en lugar de producirla internamente, esto provocó cambios fundamentales dentro de la célula. Y estos cambios no solo beneficiaron a la célula individual, sino a toda la comunidad. Anteriormente mostramos cómo el comportamiento celular cooperativo tiene otros beneficios , como una mayor tolerancia a las drogas, pero esta es la primera vez que se ha relacionado con una vida más larga».

Clara Correia-Melo, primera autora e investigadora de Crick, que pronto abrirá su propio laboratorio en el Instituto Leibniz para la Investigación del Envejecimiento—Instituto Fritz Lipman (FLI) en Jena, Alemania, dijo: «Los estudios del metabolismo celular se han centrado históricamente en lo que sucede dentro la célula, donde tienen lugar cientos de reacciones químicas, que producen muchos metabolitos e impactan el medio ambiente en la célula. Pero esto es solo una parte del rompecabezas y también es importante comprender cómo lo que sucede en una célula puede afectar a sus vecinas».

«Nuestros resultados, que muestran que el intercambio de metabolitos entre las células conduce a una vida más larga, podrían impulsar a otros científicos a explorar el papel del metabolismo en la salud y la enfermedad ampliando su análisis para incluir el entorno metabólico en las comunidades celulares».

Los investigadores continuarán este trabajo, estudiando con más detalle las vías moleculares en juego. También esperan expandir el trabajo a otros organismos más complejos, incluidos los mamíferos.