Descubren el patrón biológico que regula la vida y la muerte

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han descubierto una relación muy clara entre lo que vive cada una y la velocidad a la que se acortan sus telómeros, las estructuras que protegen los genes en los cromosomas.

La relación se expresa con una ecuación matemática, una fórmula capaz de predecir con exactitud la longevidad de especie.
El trabajo ha sido realizado tras analizar nueve especies de mamíferos y aves, en colaboración con el Zoo Aquarium de Madrid y la Universidad de Barcelona.

“El ritmo de acortamiento de los telómeros es un potente predictor de la duración de la vida de las especies”, escriben los autores en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

El estudio compara los telómeros de ratones, cabras, delfines, gaviotas, renos, buitres, flamencos, elefantes y humanos, y revela que las especies cuyos telómeros se acortan más rápido viven menos.

La relación se ajusta a un tipo determinado de curva matemática -una power law o curva potencial- que también se da en otros procesos, explican los autores en PNAS: el crecimiento poblacional, el tamaño de las ciudades, la extinción de especies, la masa corporal y los ingresos individuales, entre otros.

Para Maria Blasco, jefa del Grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO y directora del trabajo, el que haya una relación tan clara entre velocidad de acortamiento de los telómeros y longevidad apunta a que “hemos hallado un patrón universal, un fenómeno de la biología que explica la duración de la vida de las especies, y que merece más investigación”.

Velocidad de acortamiento

En el caso de la relación entre acortamiento telomérico y longevidad de especies, la curva hallada por los investigadores del CNIO encaja muy bien con los datos.

De hecho, “la ecuación puede usarse para predecir la longevidad de las especies partiendo únicamente del ritmo de acortamiento de los telómeros”, escriben los autores. El ajuste es mejor cuando se usa la longevidad media de la especie -79 años, en el caso de los humanos-, en vez de la máxima -los 122 años documentados que vivió la francesa Jeanne Calment-.

Hace tiempo que se sabe, gracias en gran parte al trabajo del grupo de Blasco, que los telómeros están en el origen del envejecimiento del organismo. Los telómeros integran los extremos de los cromosomas, dentro del núcleo de la célula; su función es proteger los genes.

Sin embargo, cada vez que las células se multiplican para reparar daños, sus telómeros se hacen un poco más cortos. A lo largo de la vida puede ocurrir que los telómeros se acorten demasiado, y no se puedan regenerar más. Cuando eso sucede la célula deja de funcionar normalmente.

Hasta ahora, no obstante, no se había encontrado relación entre los telómeros de cada especie y su longevidad. Hay especies con telómeros muy largos que viven poco, y viceversa.

Primer estudio

Los investigadores del CNIO decidieron comparar no la longitud absoluta de los telómeros sino su velocidad de acortamiento.

Es el primer estudio a gran escala que compara este parámetro, muy variable entre especies: los telómeros humanos pierden de media unos 70 pares de bases -los ladrillos del material genético- al año, mientras que los de los ratones, unos 7.000 pares de bases.

Para Kurt Whittemore, primer firmante del artículo, este trabajo confirma que los telómeros tienen un papel importante en el envejecimiento: “Hay gente que lo duda, cuando advierte que por ejemplo los ratones viven dos años y tienen telómeros muy largos, mientras que los humanos vivimos mucho y tenemos telómeros cortos; pero nosotros demostramos que lo importante no es el tamaño inicial, sino el ritmo de acortamiento, un parámetro que predice la longevidad de especie con un alto grado de precisión”.

Los resultados indican que la velocidad de acortamiento de los telómeros predice la longevidad de especies mucho mejor que otros parámetros considerados hasta ahora, como el peso corporal -en general las especies más pequeñas tienden a vivir menos tiempo- o el ritmo cardiaco.

“Estos resultados apoyan la idea de que el acortamiento crítico de los telómeros y la consiguiente aparición de daño en el ADN telomérico y de la senescencia celular es un factor determinante de la duración de la vida de las especies”, escriben los autores en PNAS.

Referencia

Telomere shortening rate predicts species lifespan. Kurt Whittemore, et al. PNAS, 2019. DOI: https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1902452116