Por qué descubrir cómo envejecen los órganos del cuerpo puede ayudar a prevenir enfermedades

Al contrario de lo que debería suceder naturalmente a medida que cumplimos años en nuestra vida, no todos los órganos del cuerpo envejecen igual.

Y para saber en realidad el estado correcto de nuestro organismo, investigadores estadounidenses han desarrollado un método simple, basado en análisis de sangre, para medir la velocidad del envejecimiento en órganos individuales como el corazón y el cerebro.

“Cuando un órgano es sustancialmente más viejo que la edad real de una persona, el riesgo de muerte y enfermedades relacionadas con esa parte del cuerpo se dispara”, informaron los investigadores en un artículo publicado en la revista Nature. Los investigadores han sugerido que usar un análisis de sangre para determinar la edad biológica de los órganos de una persona podría ayudar a tratarlos antes de que se enfermen, así como a predecir la progresión distintas enfermedades.

Es que el envejecimiento es un factor clave para algunas de las principales causas de muerte en el mundo, como la diabetes, la insuficiencia cardíaca, el cáncer y la enfermedad de Alzheimer. El número de años que llevamos vivos (nuestra edad cronológica) proporciona cierta información sobre nuestro riesgo de padecer estas enfermedades.

Pero para mejorar estas predicciones, los científicos han intentado desarrollar en los últimos años varias medidas de “edad biológica” que reflejen mejor el desgaste de nuestros cuerpos. Estos incluyen monitorear los cambios químicos en el ADN a lo largo de la vida de una persona y rastrear la composición de los microbios en el intestino, por ejemplo.

“Se están desarrollando nuevas técnicas capaces de evaluar cambios en proteínas y otras sustancias en el organismo, que permitirían estimar la edad biológica de una persona y de cada órgano. Estas herramientas pueden ser muy útiles para realizar cambios en el estilo de vida, intentando mejorar la función de los órganos. Sin embargo, es necesario comprender los alcances y las limitaciones de este tipo de pruebas, ya que nos aportan una visión parcial en relación con el conocimiento limitado de la ciencia actual. No contemplan todos y cada uno de los factores que producen el envejecimiento y muchos de los mecanismos no son comprendidos en su totalidad, por lo que hay que ser cuidadosos en su interpretación”, explicó a Infobae el médico genetista Gabriel Ércoli (MN 142115).

Para responder cómo sucede que un órgano puede envejecer más rápido que otros en el organismo, Ércoli afirmó: “En líneas generales, todas nuestras células presentan el mismo ADN, el cual brinda las instrucciones para establecer la estructura y función de todo nuestro organismo. De este modo, una neurona y una célula cardíaca, otra de la piel o del hígado, tienen la misma información genética. La distinta función y estructura de cada órgano se debe a que cada uno presenta un patrón específico de genes activos e inactivos. Esto es similar a tener una gran enciclopedia, pero que en cada órgano se puede leer un grupo diferente de páginas”.

Y agregó: “Los genes están activos o inactivos debido al conjunto de marcas químicas como la metilación y la acetilación, que son reversibles y no alteran la secuencia o “código” de cada gen. Al conjunto de estos procesos se los llama “mecanismos epigenéticos” y son los que nos ayudan a adaptarnos a los estímulos del ambiente. A su vez, estos mecanismos son reversibles. Por ejemplo, ante el ejercicio de levantamiento de peso, se modifica la epigenética de genes productores de masa muscular, haciendo que nos fortalezcamos. Pero si dejamos de hacer ese tipo de ejercicio, estas marcas epigenéticas regresan a su patrón inicial, perdiendo parte de la masa muscular ganada”.

Para Ércoli, gran parte del envejecimiento se debe a alteraciones progresivas de la epigenética que regula la expresión de los genes, tornando activos a ciertos genes que deberían estar “apagados” normalmente en ese tipo de célula y volviendo inactivos a otros genes que deberían estar “encendidos”. De este modo surgen las insuficiencias de órganos y muchos de los cánceres.

En definitiva, el experto precisó que la epigenética se afecta por nuestro estilo de vida, la alimentación, las sustancias químicas del ambiente, el ejercicio y el estrés, y puede alterarse a diferentes velocidades en distintos órganos. Es por esto que el envejecimiento puede ser diferente en distintas zonas del organismo.

El artículo científico ahonda en que el envejecimiento es un factor clave para algunas de las principales causas de muerte en el mundo, como la diabetes, la insuficiencia cardíaca, el cáncer y la enfermedad de Alzheimer. Pero ¿cómo ocurre o se llega a esto? “Con el correr del tiempo, las células de los distintos órganos se van dividiendo, dando origen a células hijas. El patrón de genes activos e inactivos debe mantener su regulación, pero en ocasiones ésta se altera. Y mientras mayor sea la edad del individuo, más tiempo transcurrió para que ejerzan su efecto los factores ambientales nocivos y nuestros hábitos, sumado a que cada división celular puede no ser perfecta e introducir alteraciones”, sostuvo Ércoli.

Y completó: “Muchas enfermedades crónicas del adulto son más comunes a edades avanzadas, ya que surgen por la insuficiencia de un órgano, producto de la activación o inactivación anormal de los genes, que producen proteínas importantes para su estructura y su función. Por ejemplo, la regulación anómala por alteraciones epigenéticas de genes codificantes de receptores de insulina del tejido adiposo, puede producir diabetes tipo 2, al responder en menor medida de lo normal, generando “Insulino-resistencia”. Por otro lado, la activación inapropiada de genes que regulan la división celular puede acelerar ese proceso, generando una multiplicación acelerada de un tejido que desarrolle un tumor”.

“Considero que en un futuro estos estudios pueden ser una herramienta que le permita a la gente hacer cambios en su estilo de vida antes de que se desarrolle una enfermedad. Los costos es probable que disminuyan en un futuro cercano, aunque es importante comprender los alcances y las limitaciones de este tipo de pruebas, ya que nos aportan una visión parcial dado que no contemplan todos los factores que causan el envejecimiento y muchos de ellos son aún desconocidos”, concluyó el experto.

El médico clínico Ramiro Heredia (MN 117.882), del departamento de Medicina Interna del Hospital de Clínicas José de San Martín de la Ciudad de Buenos Aires, también opinó sobre el innovador estudio científico: “No todos los individuos envejecemos al mismo ritmo, ni tampoco los distintos órganos dentro de un individuo, lo hacen con la misma velocidad. De ahí que muchas veces hablamos de una edad cronológica, que es aquella que aumenta con cada cumpleaños y está marcada por nuestra fecha de nacimiento, y de una edad biológica, aquella que habla más de función e “integridad” de nuestros órganos (y por qué no, de cuán saludables estamos), regida por la genética, nuestro ADN, y lo alterado o no que este esta. El envejecimiento produce un deterioro de la estructura y función de los tejidos en todo el organismo, y esto nos predispone a la enfermedad, y en última instancia, a la muerte. Los años lo que nos sacan es reserva funcional, para enfrentar la enfermedad”.

Heredia remarcó que el envejecimiento, algo inevitable y fisiológico, es un problema sanitario y económico global: la población, gracias a los avances de la ciencia, está y va a seguir envejecimiento, y se espera que década tras década, la expectativa de vida aumente.

“Ahora, un grupo de investigadores analizó los niveles de distintas proteínas del plasma humano, procedentes distintos órganos (analizaron 11 órganos en total), y gracias a la estructura de estas, midió las diferencias en el grado de “envejecimiento” de los órganos al cual pertenece cada una. Usaron para esto modelos de aprendizaje automático, que le permitieron calcular la “edad” biológica de cada órgano, dentro de un mismo individuo. El identificar marcadores precisos del envejecimiento en los distintos órganos, nos podría permitir, en un futuro cercano, anticiparnos al desarrollo de muchas enfermedades, y desarrollar así estrategias preventivas precoces y dirigidas”, explicó el médico clínico.

El estudio, realizado por académicos en Estados Unidos, encontró que las personas cuyos órganos envejecían más rápido que el resto de su cuerpo tenían un mayor riesgo de desarrollar enfermedades en ese órgano en los siguientes años. El equipo, dirigido por académicos de la Universidad de Stanford en California, utilizó el aprendizaje automático para evaluar los niveles de proteínas en la sangre humana.

Para encontrar una medida práctica del envejecimiento específica de cada órgano, los científicos elaboraron una lista de proteínas que están particularmente concentradas (y por lo tanto es probable que tengan funciones relevantes) en cada uno de los 11 órganos principales, incluidos el corazón, el cerebro, riñones, hígado y páncreas. Luego midieron los niveles de estas proteínas en muestras de sangre de más de 1.000 personas sanas de entre 27 y 104 años. Al introducir esta información en algoritmos de aprendizaje automático, el equipo obtuvo firmas de proteínas para distintos órganos de cada persona.

A continuación, los investigadores escanearon muestras de sangre de un total de más de 5.500 personas de cinco estudios médicos anteriores para comprobar si sus órganos envejecían más rápido o más lento de lo esperado. Las firmas de proteínas de este grupo, que estaba formado principalmente por adultos blancos mayores, revelaron que aproximadamente una quinta parte de las personas tenía un órgano que parecía sustancialmente mayor que su edad cronológica. Y casi el 2% había acelerado el envejecimiento en dos o más órganos.

El envejecimiento avanzado de ciertos órganos estaba relacionado con condiciones de salud específicas. Las personas con hipertensión o diabetes tenían riñones que parecían aproximadamente un año mayores, en promedio, que su edad cronológica, por ejemplo. “La enfermedad de Alzheimer se asoció con signos de envejecimiento acelerado en casi todos los órganos que estudió el equipo, un hallazgo que puede reflejar la sensibilidad del cerebro al daño en otras partes del cuerpo”, señaló Tony Wyss-Coray, profesor de neurología y DH Chen Professor II en la Universidad de Stanford y autor principal del estudio.

Los investigadores identificaron todas las proteínas en las que los genes estaban cuatro veces más activados en un órgano que en otros. Encontraron 858 proteínas específicas de órganos. Y entrenaron el algoritmo para pronosticar la edad de una persona basándose en ellas.

En general, el equipo probó su algoritmo en 5676 pacientes en cinco cohortes. El estudio, publicado en Nature, reveló que casi el 20% de los pacientes presentaban un envejecimiento fuertemente acelerado en un órgano, mientras que el 1,7% mostraba envejecimiento en múltiples órganos. Los investigadores dijeron que el envejecimiento acelerado de los órganos confería un riesgo de mortalidad entre un 20% y un 50% mayor.

Aquellos con envejecimiento cardíaco acelerado tenían un 250% más de probabilidades de sufrir insuficiencia cardíaca, mientras que el envejecimiento cerebral y vascular acelerado podía predecir la progresión del Alzheimer mejor que el mejor biomarcador sanguíneo actual.

“La mayoría de estos enfoques no tienen en cuenta el hecho de que los órganos individuales acumulan problemas a diferentes ritmos. Podemos estimar la edad biológica de un órgano en una persona aparentemente sana. Eso, a su vez, predice el riesgo de una persona de sufrir enfermedades relacionadas con ese órgano”, explicó Wyss-Coray.

Y agregó: “Si podemos reproducir este hallazgo en 50.000 o 100.000 individuos, significará que al monitorear la salud de órganos individuales en personas aparentemente sanas, podríamos encontrar órganos que están experimentando un envejecimiento acelerado en sus cuerpos, y tal vez podamos tratarlas antes de que se enfermen”.