Autor/a: Sturm, G., Karan, K.R., Monzel, A.S. et al. Fuente: Commun Biol 6, 22
(2023) OxPhos defects cause
hypermetabolism and reduce lifespan in cells and in patients with mitochondrial
diseases
¿Por qué envejecen las células, y por extensión los humanos?
La respuesta puede tener mucho que ver con las mitocondrias, los orgánulos que
suministran energía a las células. Aunque esa idea no es nueva, faltaba
evidencia directa en células humanas. Hasta ahora.
En un estudio publicado en Communications Biology, un equipo
dirigido por investigadores de la Universidad de Columbia descubrió que las
células humanas con mitocondrias dañadas responden acelerándose y gastando más
energía. Si bien esta adaptación, llamada hipermetabolismo, mejora la
supervivencia a corto plazo de las células, tiene un alto costo: un aumento
dramático en la velocidad a la que envejecen las células.
"Los hallazgos se realizaron en células de pacientes
con enfermedades mitocondriales raras, pero también pueden tener relevancia
para otras afecciones que afectan a las mitocondrias, incluidas enfermedades
neurodegenerativas, afecciones inflamatorias e infecciones", dice el
investigador principal Martin Picard, PhD, profesor asociado de comportamiento.
medicina (en psiquiatría y neurología) en el Colegio de Médicos y Cirujanos
Vagelos de la Universidad de Columbia.
“Además, el hipermetabolismo puede ser una razón clave por
la cual la mayoría de las células se deterioran a medida que envejecemos”.
Los defectos mitocondriales causados por raras mutaciones
genéticas hacen que las células humanas aumenten su metabolismo. Aunque eso
ayuda a la supervivencia a corto plazo, tiene un alto costo: un aumento
dramático en la velocidad a la que envejecen las células. El hipermetabolismo
también puede ser una razón clave por la cual la mayoría de las células se
deterioran a medida que todos envejecemos. CRÉDITO: Centro Médico Irving de la
Universidad de Columbia (Martin Picard)
Las células hipermetabólicas envejecen más rápido
En general, se suponía que los defectos mitocondriales (que
perjudican la conversión de las fuentes de alimentos en energía utilizable)
obligarían a las células a disminuir su tasa metabólica en un esfuerzo por
conservar energía. Sin embargo, al analizar la actividad metabólica y el
consumo de energía en células de pacientes con enfermedades mitocondriales, los
investigadores encontraron que las células con mitocondrias deterioradas
duplican su gasto de energía. Además, volver a analizar los datos de cientos de
pacientes con diferentes enfermedades mitocondriales mostró que los defectos
mitocondriales también aumentan el costo energético de la vida a nivel de todo
el cuerpo.
Aunque este aumento de energía mantiene las células en
funcionamiento, también degrada los telómeros de las células (tapas que
protegen los extremos de nuestros cromosomas) y activa las respuestas al estrés
y la inflamación. El efecto neto acelera el envejecimiento biológico.
"Cuando las células gastan más energía para producir
proteínas y otras sustancias esenciales para la supervivencia a corto plazo, es
probable que roben recursos de los procesos que aseguran la supervivencia a
largo plazo, como el mantenimiento de los telómeros", dice Gabriel Sturm,
estudiante de posgrado y autor principal de este estudio.
Hipermetabolismo, fatiga y envejecimiento
Este estado hipermetabólico podría explicar por qué las
personas con enfermedades mitocondriales experimentan fatiga e intolerancia al
ejercicio, entre otros síntomas. “Para compensar el uso extra de energía en tus
células, tu cuerpo te ‘dice’ que no te esfuerces demasiado, para conservar
energía. Es probable que veamos la misma dinámica a medida que las personas
envejecen y su vitalidad disminuye”, dice Picard.
El estudio no apunta a ningún remedio nuevo para pacientes
con enfermedades mitocondriales, que actualmente no son tratables, pero
refuerza las recomendaciones actuales para que los pacientes se muevan más.
“Eso puede parecer contrario a la intuición, ya que si es más activo, gastará
más energía y posiblemente empeore sus síntomas”, dice Sturm. “Pero se sabe que
el ejercicio aumenta la eficiencia de un organismo. Una persona que corre, por
ejemplo, usa menos energía para sostener los procesos corporales básicos que
alguien que no es físicamente activo”.
Mejorar la eficiencia del organismo, lo que reduciría el uso
de energía en las células y mejoraría la fatiga y otros síntomas, puede
explicar parcialmente los beneficios para la salud del ejercicio en pacientes
con enfermedades mitocondriales y personas sanas.
En su búsqueda de nuevos tratamientos para las enfermedades
mitocondriales, los investigadores deberían centrarse en el hipermetabolismo,
dice Picard. “Aunque los defectos mitocondriales afectan la capacidad de las
células para producir energía, la deficiencia de energía puede no ser el
iniciador principal de la enfermedad. Nuestro estudio muestra que estos
defectos aumentan el consumo de energía. Para mover la aguja terapéuticamente,
es posible que debamos enfocarnos en el hipermetabolismo. Necesitamos más
investigación para saber si eso funcionaría”.
El hipermetabolismo también es común a otras enfermedades.
Si el aumento del gasto de energía celular juega un papel causal en el impulso
del proceso de envejecimiento, atacar el hipermetabolismo puede ser una forma
de mejorar la fatiga, mejorar la calidad de vida de las personas o incluso
retrasar el envejecimiento biológico.
10 comentarios:
El estudio sugiere que, aunque los defectos mitocondriales afectan la capacidad celular para producir energía, la deficiencia de energía no necesariamente inicia la enfermedad. En cambio, se destaca el papel del hipermetabolismo, lo que plantea la posibilidad de abordar este aumento en el gasto de energía como un enfoque terapéutico para mejorar la calidad de vida y potencialmente ralentizar el envejecimiento biológico. Sin embargo, se enfatiza la necesidad de más investigación para validar esta perspectiva.
Yenny Alexandra Estrada Quintero
u20231212442
El autor infiere que el hipermetabolismo es una adaptación a las células, donde se pretende mejorar la supervivencia de las células a corto plazo y compensar los defectos mitocondriales. sin embargo esto representa un coste a nivel energético y a nivel de supervivencia ya que a medida que se aumenta la supervivencia a corto plazo esta tiende a tener un costo de energia mas alto provocando que la velocidad de envejecimiento de las células aumente.
Paola Andrea Cardozo Valenzuela-2023121938
El artículo trata de cómo el hipermetabolismo causado por las mitocondrias dañadas acelera el envejecimiento celular. Este fenómeno se ha observado en células con problemas mitocondriales y puede tener implicaciones importantes para comprender el envejecimiento humano (además de enfermedades específicas). El hipermetabolismo parece ser una estrategia de supervivencia a corto plazo para las células con mitocondrias defectuosas, pero a largo plazo acelera el proceso de envejecimiento. Si se pudiera encontrar una manera de resolver el problema del aumento del en el gasto de energía celular, podría tener un efecto positivo en la calidad de vida y posiblemente retrasar el envejecimiento biológico.
yenifer tatiana navia torres
20231213621
Juan David Trujillo Durán
COD 20222208211
El envejecimiento celular está vinculado al hipermetabolismo causado por defectos mitocondriales, según un estudio de la Universidad de Columbia. Aunque este aumento de energía favorece la supervivencia a corto plazo, acelera el envejecimiento al degradar los telómeros y activar respuestas al estrés. El hipermetabolismo también podría explicar la fatiga en enfermedades mitocondriales, y el ejercicio, al mejorar la eficiencia celular, podría tener beneficios. Los investigadores sugieren que abordar el hipermetabolismo podría ser clave para desarrollar tratamientos en enfermedades mitocondriales y quizás en otras condiciones relacionadas con el envejecimiento.
La implicación de que el hipermetabolismo podría ser un factor clave en la mayoría de las células que se deterioran a medida que envejecemos abre nuevas vías de investigación. Además, la conexión propuesta entre el hipermetabolismo, la fatiga y la intolerancia al ejercicio en personas con enfermedades mitocondriales sugiere posibles estrategias para mejorar la calidad de vida de estos pacientes.
La sugerencia de que el ejercicio, a pesar de aumentar el gasto de energía, podría mejorar la eficiencia del organismo y, por lo tanto, reducir la fatiga y otros síntomas, plantea cuestiones interesantes sobre la relación entre la actividad física y la salud mitocondrial.
En cuanto a las implicaciones terapéuticas, la idea de que el hipermetabolismo podría ser un objetivo para el desarrollo de tratamientos es innovadora. Sin embargo, se destaca la necesidad de más investigación para comprender completamente el papel del hipermetabolismo y determinar si su manipulación podría ser una estrategia efectiva para abordar enfermedades mitocondriales y, potencialmente, ralentizar el proceso de envejecimiento biológico. Angel David Marin Buyucue
Este estudio sugiere que las células humanas con mitocondrias dañadas muestran una adaptación llamada hipermetabolismo, en la cual aumentan su gasto de energía. Aunque esto mejora la supervivencia a corto plazo de las células, tiene un alto costo asociado: un aumento significativo en la velocidad a la que envejecen las células
María Valentina Aragonez Rivas
Código: 20222209026
El estudio revela una conexión intrigante entre el envejecimiento celular y el hipermetabolismo inducido por defectos mitocondriales. La adaptación de las células al aumentar su metabolismo para compensar las mitocondrias dañadas, aunque beneficia a la supervivencia a corto plazo, tiene un costo significativo: acelera drásticamente el envejecimiento biológico. Este hallazgo no solo arroja luz sobre por qué las células envejecen, sino que también sugiere posibles implicaciones para diversas enfermedades, desde las mitocondriales hasta las neurodegenerativas.
La conexión entre el hipermetabolismo y la degradación de los telómeros, así como la activación de respuestas al estrés e inflamación, destaca la complejidad de la relación entre el suministro de energía celular y la longevidad. Además, la posibilidad de que el hipermetabolismo sea una razón clave detrás de la fatiga y la intolerancia al ejercicio en personas con enfermedades mitocondriales agrega una capa de comprensión a estos síntomas.
La sugerencia de que mejorar la eficiencia del organismo, posiblemente reduciendo el hipermetabolismo, podría ser un enfoque beneficioso para mejorar la calidad de vida y retrasar el envejecimiento biológico, plantea preguntas fascinantes para la investigación futura. Este estudio no solo contribuye al entendimiento de las enfermedades mitocondriales, sino que también abre la puerta a posibles avances en la búsqueda de tratamientos y enfoques terapéuticos más efectivos. En última instancia, ofrece una visión valiosa sobre cómo la conexión intrincada entre metabolismo celular y envejecimiento podría influir en la salud humana y las estrategias terapéuticas.
El hipermetabolismo se define como una respuesta metabólica a un cambio fisiológico y/o patológico que se expresa con una elevación de la tasa metabólica basal. Es decir, es parte de la reacción que desarrolla nuestro organismo ante una agresión o la presencia de una enfermedad y que dispara mecanismos de regulación y reorganización de los flujos de sustratos estructurales y energéticos para atenuar las alteraciones producidas en el organismo.
Entendiendo esto, podríamos afirmar que la duración depende de la gravedad de la enfermedad o del grado del trauma en el cuerpo. Aunque la afección sea una señal de un problema potencialmente más grave, es uno de los muchos mecanismos de defensa del cuerpo contra enfermedades y lesiones. En este caso, de enfermedades mitocondriales.
Geraldine Espinosa Losada.
Yeison Andres Diaz Chantre Cod: 20231213692 . El estudio sobre el hipermetabolismo y envejecimiento celular representa un avance significativo en la comprensión de los procesos biológicos subyacentes al envejecimiento. Al identificar el papel crucial del hipermetabolismo en células con mitocondrias dañadas, el estudio no solo arroja luz sobre un mecanismo previamente desconocido, sino que también sugiere nuevas perspectivas para la investigación y el tratamiento de enfermedades mitocondriales, así como de afecciones más comunes como las neurodegenerativas. La apertura de posibles líneas de tratamiento centradas en el hipermetabolismo ofrece esperanza para el desarrollo de intervenciones precisas, y la validación de la importancia del ejercicio refuerza la conexión entre actividad física y salud celular. En última instancia, el estudio proporciona una valiosa guía para futuras investigaciones, destacando la necesidad de explorar moduladores del metabolismo celular como estrategias para mitigar el envejecimiento acelerado asociado con defectos mitocondriales. Estos hallazgos no solo contribuyen al conocimiento científico fundamental, sino que también abren perspectivas prometedoras para mejorar la calidad de vida y la salud en el proceso de envejecimiento.
Es importante señalar que el envejecimiento es un proceso complejo y multifactorial,a demas que es un proceso natural por el que debemos de pasar y la relación entre el metabolismo celular y el envejecimiento no es completamente comprendida. Además, algunos estudios sugieren que una reducción en el metabolismo también puede estar asociada con el envejecimiento. La investigación en este campo sigue evolucionando para comprender mejor estos procesos. El envejecimiento biológico y el metabolismo celular hiperactivo están vinculados de diversas maneras, y los procesos precisos aún están siendo investigados. Algunas teorías sugieren que un metabolismo celular hiperactivo puede contribuir al envejecimiento acelerado por varias causas como el estrés, errores en la replicacion celular, desgaste de telómeros y agotamiento de recursos.
Anyela Mildred Pachongo Velasco
Cod:20222208347
Publicar un comentario