A menudo explicamos el aumento de arrugas, la disminución de la energía y el aumento del riesgo de enfermedades como 'culpa de la edad'. ¿Cuándo y desde dónde comienza exactamente a envejecer el cuerpo humano? No había un mapa claro sobre si solo ciertos órganos se deterioran primero o si todo el cuerpo experimenta cambios simultáneamente.
Recientemente, en un estudio publicado en la prestigiosa revista ⟪Science⟫, el equipo del profesor Junyue Chao del laboratorio de Genómica de Células Individuales y Epidemiología de la Universidad Rockefeller de EE. UU. analizó aproximadamente 7 millones de células de 21 órganos y confirmó que el envejecimiento comienza antes de lo esperado y progresa de manera sincronizada en todo el cuerpo.
El equipo de investigación tomó muestras de 21 tejidos de 32 ratones que correspondían a las etapas de 1 mes (adulto joven), 5 meses (madurez) y 21 meses (vejez) y analizó cerca de 7 millones de células. Aunque no se puede correlacionar directamente con la edad humana, se destaca que se compararon de manera gradual los cambios a lo largo de la vida desde el adulto joven hasta la madurez y la vejez.
Se utilizó una técnica llamada 'ATAC-seq de células individuales'. Este método mide cuán accesible está el ADN dentro de las células para identificar qué genes están listos para activarse. En otras palabras, se observó cómo cambia el 'plano de funcionamiento' de las células. A través de esto, el equipo de investigación identificó más de 1800 subtipos celulares diferentes. Algunos de ellos eran grupos celulares raros que no se habían definido adecuadamente anteriormente.
Los resultados del análisis invirtieron algunas percepciones existentes. Hasta ahora, el envejecimiento se había entendido principalmente como un proceso de disminución de la 'función' de las células, pero este estudio mostró que aproximadamente una cuarta parte de todos los tipos celulares cambió significativamente en número a medida que envejecían.
Por ejemplo, algunos grupos de células musculares y renales disminuyeron, mientras que las células inmunitarias aumentaron considerablemente. Esto significa que no solo hay una simple disminución de la función, sino que la composición celular en sí se reconfigura.
Un punto especialmente notable es que estos cambios comenzaron en un momento más temprano de lo que se pensaba. En la etapa de 5 meses, es decir, en la madurez, ya comenzaron a disminuir algunos grupos celulares. El equipo de investigación interpretó esto como que el envejecimiento no comienza repentinamente en la vejez, sino que es un cambio gradual que está en una línea continua con el proceso de desarrollo.
Otro hallazgo clave es la 'sincronización'. Se identificó un patrón en el que cambios similares en el estado celular aumentan o disminuyen simultáneamente en diferentes órganos. Esto sugiere que el envejecimiento no progresa de manera separada en cada órgano, sino que podría ser coordinado por señales sistémicas. El equipo de investigación explicó que sustancias que circulan a través de la sangre podrían estar involucradas en esta coordinación.
También se observaron diferencias de género. Aproximadamente el 40% de los cambios relacionados con el envejecimiento se manifestaron de manera diferente en hombres y mujeres. Por ejemplo, en las mujeres, se observó una activación inmunitaria más amplia durante el proceso de envejecimiento. El equipo de investigación mencionó que estos resultados podrían ser una pista para explicar la alta prevalencia de enfermedades autoinmunes en mujeres. Sin embargo, esto es solo una posibilidad y no se ha confirmado una relación causal.
No solo se analizaron los cambios en el número de células, sino también los cambios a nivel genómico. El equipo de investigación examinó aproximadamente 1.3 millones de regiones genómicas, de las cuales se identificaron cambios significativos relacionados con el envejecimiento en aproximadamente 300,000. En particular, alrededor de 1000 regiones cambiaron comúnmente en varios tipos celulares. Estas regiones estaban conectadas con sitios de regulación genética asociados con la función inmunitaria, la inflamación y el mantenimiento de células madre. Esto sugiere que el envejecimiento no es simplemente un daño genómico aleatorio, sino un cambio sistemático que ocurre repetidamente en 'puntos calientes' de regulación específicos.
El equipo de investigación, al comparar con estudios anteriores, confirmó que las sustancias de señalización inmunitaria llamadas 'citoquinas' pueden inducir cambios similares a los observados en las células en este estudio. Por lo tanto, se planteó la posibilidad de que los medicamentos que regulan las citoquinas puedan retrasar el proceso de envejecimiento en todo el cuerpo, aunque esto aún necesita ser verificado en el futuro.
El atlas de células individuales que analiza con precisión los cambios del envejecimiento se proporcionará a los investigadores a través de una plataforma pública (epiage.net). Se espera que se utilice como material básico para desentrañar los mecanismos del envejecimiento y desarrollar estrategias de tratamiento dirigidas en el futuro.
