Científicos logran revertir el envejecimiento muscular en ratones, pero con un costo

El envejecimiento muscular es un proceso que se traduce en una recuperación más lenta tras las lesiones, una realidad que muchos adultos mayores conocen bien. Un reciente estudio de la Universidad de California - Los Ángeles (UCLA) en ratones ha arrojado luz sobre un sorprendente mecanismo detrás de esta situación. A medida que los músculos envejecen, las células madre musculares acumulan altos niveles de una proteína llamada NDRG1, que dificulta su activación y reparación del tejido dañado. Sin embargo, esta misma proteína también ayuda a las células a sobrevivir en el ambiente estresante que caracteriza a los músculos envejecidos.

La investigación, publicada en la revista Science, sugiere que algunos cambios biológicos asociados al envejecimiento no son simplemente perjudiciales, sino que pueden representar estrategias de supervivencia. "Esto nos ha llevado a una nueva forma de pensar sobre el envejecimiento", comentó el Dr. Thomas Rando, autor principal del estudio y director del Centro Eli y Edythe Broad de Medicina Regenerativa y Medicina de Células Madre en UCLA.

"Es contraintuitivo, pero las células madre que sobreviven al envejecimiento pueden ser las menos funcionales. Sobreviven no porque sean las mejores en su trabajo, sino porque son las mejores para sobrevivir. Esto nos da una perspectiva completamente diferente para entender por qué los tejidos declinan con la edad", agregó Rando.

El rol de la proteína NDRG1

El equipo de investigación, liderado por los becarios postdoctorales Jengmin Kang y Daniel Benjamin, comparó las células madre musculares de ratones jóvenes y viejos. Descubrieron que los niveles de NDRG1 aumentaban notablemente con la edad, alcanzando niveles 3.5 veces más altos en las células más viejas. Esta proteína actúa como un freno dentro de la célula, atenuando una vía de señalización conocida como mTOR, que normalmente impulsa a las células a activarse, crecer y reparar el tejido.

Para determinar si NDRG1 era responsable de la lentitud en la curación, los científicos permitieron que los ratones envejecieran de manera natural hasta alcanzar el equivalente a aproximadamente 75 años humanos. Luego, bloquearon la actividad de NDRG1. Una vez inhibida esta proteína, las células madre musculares más viejas comenzaron a comportarse más como las jóvenes, activándose más rápido y reparando el músculo dañado con mayor eficacia.

Rejuvenecimiento con un costo

No obstante, hubo un inconveniente. Cuando se bloqueó NDRG1, se observó que menos células madre musculares sobrevivían con el tiempo, lo que redujo la capacidad del músculo para regenerarse después de lesiones repetidas. Rando comparó esta dinámica con la de un corredor de maratón frente a un velocista. "Las células madre en los animales jóvenes son hiperfuncionales, muy buenas en lo que hacen, pero no son las mejores a largo plazo. Pueden completar una carrera corta, pero no pueden resistir una maratón. Por el contrario, las células madre envejecidas son como maratonistas: más lentas para responder, pero mejor equipadas para el largo plazo. Sin embargo, lo que las hace eficientes en distancias largas es exactamente lo que las convierte en malas para las carreras cortas", explicó Rando.

El equipo confirmó sus resultados utilizando varios métodos, estudiando las células madre musculares tanto en cultivos celulares como en tejidos vivos. A través de los experimentos, el patrón fue consistente: niveles más altos de NDRG1 ralentizaban la activación de las células madre y la reparación muscular, pero también fortalecían la supervivencia a largo plazo de estas células.

Un sesgo de supervivencia celular en el envejecimiento

Los investigadores proponen que el aumento de los niveles de NDRG1 refleja lo que denominan un "sesgo de supervivencia celular". Con el tiempo, las células madre que no producen suficiente NDRG1 son más propensas a morir, dejando una población que, aunque más lenta para actuar, es mejor para resistir los estresores del envejecimiento. "Algunos cambios relacionados con la edad que parecen perjudiciales, como una reparación de tejidos más lenta, pueden ser compromisos necesarios que previenen algo peor: la completa agotación de la reserva de células madre", dijo Rando.

Rando comparó este cambio con los compromisos de supervivencia observados en la naturaleza. En condiciones extremas como sequías, hambrunas o temperaturas heladas, los animales activan programas de resiliencia como la hibernación en lugar de invertir energía en la reproducción. De manera similar, las células madre envejecidas parecen desviar recursos de la producción de nuevas células hacia programas de supervivencia mientras enfrentan el estrés.

Implicaciones para terapias anti-envejecimiento

Estos hallazgos podrían guiar futuras terapias diseñadas para impulsar la regeneración muscular en adultos mayores. Sin embargo, Rando advierte que aumentar el rendimiento de las células madre puede tener un costo. "No hay almuerzo gratis. Podemos mejorar la función de las células envejecidas por un período de tiempo, para ciertos tejidos, pero cada vez que lo hacemos, habrá un costo potencial y un inconveniente potencial". El equipo planea continuar investigando cómo se controla este equilibrio entre supervivencia y regeneración a nivel molecular.

"Este gen es casi como nuestra puerta abierta para entender qué controla estos compromisos que son tan críticos, no solo para la evolución de las especies, sino también para el envejecimiento de los tejidos dentro de un individuo", concluyó Rando. El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación NOMIS, la Fundación Milky Way Research, la Fundación Hevolution y la Fundación Nacional de Investigación de Corea.