10 marzo, 2009

La glucosa y su relación con el envejecimiento

ResearchBlogging.org
Casi todos los organimos vivos usamos a la glucosa como principal fuente de carbono, y se ha demostrado que la reducción de la ingesta calórica mediante la limitación de glucosa, alarga la vida en muchas especies. El exceso de glucosa puede tener efectos nocivos, pero no está claro si esto se debe a la contribución calórica de la glucosa o a algún otro efecto desconocido. Además, la glucosa activa una serie de vías metabólicas para la producción de energía y crecimiento celular; así como su detección, reduce la resistencia al estrés y la capacidad de vivir más. Entonces la pregunta sería si la glucosa tiene un efecto pro-envejecimiento como resultado de la actividad metabólica o la activación de ciertas rutas bioquímicas.

Para el presente estudio se tomo como modelo al Saccharomyces pombe. Para la primera prueba se determinó el efecto de la glucosa sobre el tiempo de vida de S. pombe usando medios con diferentes concentraciones de glucosa (0.05% - 2%). Se observó claramente que el número de Unidades Formadoras de Colonias disminuía con el tiempo, cuanto mayor era la concentración de glucosa en el medio. Además, las levaduras que estaban en medios con mayor concentración de glucosa, presentaban síntomas de envejecimiento prematuro caracterizadas por formas encogidas y vacuolas grandes. También se observó que las especies reactivas del oxígeno (ROS) eran mayores en los medios ricos en glucosa. Por otro lado, se comparó dos fuentes de carbono: glucosa 2% y glicerol 3%; observándose que el tiempo de vida en glicerol fue mucho mayor que en glucosa.Este efecto pro-envejecimiento puede deberse a la detección de glucosa extracelular (vía señalización) o al metabolismo intracelular de la glucosa o la detección citoplasmática de glucosa. Para poder determinar esto, se crearon S. pombe mutantes para el gen git3+ que codifica para un receptor de glucosa transmembrana. Este mutante presentó una vida más larga que su contraparte silvestre, lo que sugiere que el efecto de la glucosa en el envejecimiento se debe, en parte, a la activación de rutas metabólicas iniciada por este receptor. Para confirmar esta hipótesis, se creó un mutante que expresa constitutivamente la subunidad Gα de la proteína Gpa2R176Hp, responsable de la activación de la Protein Kinasa A, que independientemente de la presencia o ausencia de glucosa, promueve la producción de AMPc. Este mutante tuvo una vida más corta que su contraparte silvestre. Además, el mutante Δgit3 presentó una menor concentración de ROS.

Si bien se ha demostrado que hay una relación entre la glucosa y el envejecimiento debido al efecto ciertas moléculas señalizadoras, la tasa de consumo de glucosa para la producción de energía y crecimiento celular no se vio afectada en ninguno de los mutantes estudiados anteriormente. En otras palabras, no hay una relación entre la utilización de glucosa para el mantenimiento celular y su efecto sobre el envejecimiento celular.

Si podríamos inactivar los genes que codifican para las proteínas que detectan la presencia de glucosa en el medio, podríamos prolongar nuestra vida unos años más, sin necesidad de afectar el metabolismo energético. Entonces la pregunta del millón: Para que queremos vivir más años, si a partir de los 45 se viene la "meno y andropausia"? A menos que nuestra vida se prolongue como si siempre tuvieramos 30, sería útil.

Como dice mi abuela: "La juventud es corta y la vejez es larga... [y yo le completo] ...y es más larga si inactivamos la git3+."

Roux, A., Leroux, A., Alaamery, M., Hoffman, C., Chartrand, P., Ferbeyre, G., & Rokeach, L. (2009). Pro-Aging Effects of Glucose Signaling through a G Protein-Coupled Glucose Receptor in Fission Yeast PLoS Genetics, 5 (3) DOI: 10.1371/journal.pgen.1000408

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