Mitocondrias y envejecimiento

Hace más de mil millones de años, cuando la Tierra sólo estaba habitada por células procariotas (sin núcleo) como las bacterias, en una charca burbujeante cualquiera, una de estas bacterias envolvió una más pequeña, convirtiéndose en nuestro antepasado común. No sabemos con exactitud cómo ocurrió, puede que la primera bacteria quisiera alimentarse de la más pequeña, o puede que la segunda buscara un mejor hogar como parásito. Pero lo que sí sabemos es que la bacteria pequeña se quedó dentro de la grande, y, de hecho, sus descendientes siguen formando parte de nuestro cuerpo. Esto es lo que se conoce como la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis, una científica que postuló esta idea para explicar evolutivamente el paso de las células procariotas (sin núcleo ni orgánulos) a las células eucariotas (con núcleo y orgánulos). Aunque ambas bacterias pertenecieron originalmente a dos especies distintas, cientos de millones de años de evolución después, se fundieron en una sola y ahora son inseparables.

A algunas de las descendientes de estas bacterias “parásitas” o “engullidas” las conocemos hoy en día como mitocondrias, y son una parte fundamental de nuestras células, que se componen, entre otras cosas, de miles de ellas. De hecho, estas mitocondrias aún conservan ciertos vestigios de su pasado bacteriano: tienen la misma forma y estructura y hasta un comportamiento similar al de las bacterias. Por ejemplo, las mitocondrias producen más mitocondrias de la misma manera en la que las bacterias engendran nuevas bacterias, mediante división. También muestran sus propios genes y sus propios ribosomas (convierten la información genética en proteínas), que se diferencian de los ribosomas del resto de la célula, ya que son idénticos a los de las bacterias procariotas. Sin embargo, las mitocondrias no son entidades aparte, sino que están integradas en el resto de la célula como orgánulos. Además, no son viables por sí mismas, ya no pueden vivir fuera de las células que en un pasado lejano fueron sus hospedadores. De hecho, gran parte de los genes de estas mitocondrias se han trasladado al núcleo, quedando únicamente aquellos que nos recuerdan la independencia de la que un día disfrutaron.

Esquema visual de la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis (Fuente: Wikipedia)

Es muy posible que recuerdes el nombre “mitocondria” de las clases de biología del instituto, y si prestaste atención a estas clases, seguro que recuerdas su función: las mitocondrias son los orgánulos encargadas de generar la energía en la célula, lo cual les da una vital importancia. Son las responsables de capturar la energía a partir de los alimentos que consumimos. Por lo tanto, la cantidad de mitocondrias que presenta una célula variará según su función. Como es lógico, las células de los músculos, en especial las del corazón, tienen muchas mitocondrias porque consumen mucha energía. Por otro lado, células como las de la piel, que no tiene muchas más funciones que la de estar ahí, tendrán pocas mitocondrias ya que su consumo energético es reducido. Seguro que recuerda la analogía de las mitocondrias con una central energética o un generador eléctrico, y es que esta comparativa es perfecta: proporcionan un suministro de energía continuado, seguro y con un impacto mínimo en el medio ambiente. Sin embargo, como ocurre con casi todos los procesos celulares, su funcionamiento empeora con la edad. Con el paso del tiempo, nuestras células pierden mitocondrias, y las que nos quedan funcionan peor o directamente mal. Obviamente este declive en el funcionamiento de las mitocondrias no puede ser bueno, nuestras células necesitan energía para todo lo que hacen. Diversos estudios han demostrado que las mitocondrias averiadas provocan el envejecimiento de los tejidos en condiciones de laboratorio, aunque también se ha observado directamente en humanos. Es más, la pérdida de mitocondrias es uno de los motivos por los que los músculos se debilitan con la edad. ¿Podemos hacer algo para que nuestros generadores sigan funcionando a pleno rendimiento?

Como muchos sistemas biológicos, las mitocondrias experimentan hormesis. La hormesis es un fenómeno biológico en el que una dosis baja de algo potencialmente dañino puede tener beneficios para el sistema, mientras que una dosis más elevada resultará perjudicial (no tiene nada que ver con la homeopatía, eso es una estafa). Por lo tanto, una de las mejores maneras de desafiar a estos orgánulos es incrementar la necesidad de energía de las células, sobre todo de manera brusca. Lo primero que se nos ocurre con esta afirmación es el ejercicio, sobre todo el de alta intensidad, y la exposición al frío, por ejemplo nadando en agua casi helada. Las mitocondrias responden a estos desafíos de varias formas distintas, y una de ellas es la “biogénesis mitocondrial”, lo que significa que las mitocondrias se dividen para aumentar su número y así poder hacer frente al reto que supone el frío o el ejercicio intenso. De esta forma, además de incrementar la capacidad de las células, también compensamos la pérdida mitocondrial asociada al envejecimiento. Es más, una cantidad suficiente de ejercicio anula la pérdida de mitocondrias relacionadas con la edad. Otra respuesta a la hormesis mitocondrial se basa en la autofagia, o mitofagia cuando nos referimos a las mitocondrias. Mediante este proceso, estos generadores viejos o averiados, son desmantelados mediante identificación, marcaje y eliminación de las mitocondrias con mal funcionamiento. Por lo tanto, reforzar esta autofagia mediante moléculas como la espermidina, abundante en alimentos como el trigo, la soja, las legumbres, las setas o el brócoli, tendrá un impacto importante en estos orgánulos y su funcionamiento. En un estudio, los investigadores administraron espermidina a ratones de laboratorio para prolongar su vida, y descubrieron que el efecto fundamental se debía a la mitofagia; es decir, a la eliminación de las mitocondrias averiadas, en las células de un músculo concreto, el corazón. El tratamiento con espermidina demostró mejoras en la salud cardíaca de los ratones y una mayor ingesta de esta sustancia se relaciona con un riesgo inferior de enfermedades cardiovasculares en seres humanos. Si el nombre de esta molécula te recuerda a la palabra esperma, tranquilo, no es que tengas una mente sucia, ya que este compuesto se aisló por primera vez del esperma humano, y de ahí su nombre.

Proceso de biosíntesis de la espermidina (Fuente: Wikipedia)

La ciencia también ha identificado otra molécula, la urolitina A, capaz de incrementar la mitofagia. De hecho, la administración de este compuesto a personas mayores con poca actividad física, incrementa la mitofagia de sus músculos. Lo mismo sucede con los ratones de laboratorio: aumenta su resistencia. Además, la urolitina A estimula la división mitocondrial, que es lo mismo que sucede tras el ejercicio físico. Por desgracia, a diferencia de la espermidina, no se conoce ningún alimento que proporcione urolitina A de forma natural, o al menos no se ha descubierto. Pero tranquilo, si que hay alimentos que proporcionan los precursores a partir de los cuales se sintetiza este compuesto en nuestro cuerpo. Las granadas, las nueces y las frambuesas, contienen unos polifenoles denominados elagitaninos, y da la casualidad, de que algunas de las bacterias de nuestro intestino son capaces de convertir estos elagitaninos en urolitina A. Por desgracia, no todos tenemos estas bacterias en nuestro sistema digestivo, pero la ingesta de granadas, nueces y frambuesas nunca viene mal.

Es muy posible (o eso espero) que recuerdes las mitocondrias de tus clases de biología del instituto, y es muy probable que te acuerdes de su funcionamiento como generador de energía, pero seguro que no conocías la importancia de estos orgánulos en nuestro envejecimiento. Además, las mitocondrias no solo se encargan de la producción energética, sino que también están relacionadas con la apoptosis y con el buen funcionamiento de nuestro sistema inmunitario. Así que ya lo sabes, si quieres vivir más años, hacer ejercicio, una ducha fría de vez en cuando y una dieta rica en espermidina y precursores de urolitina A te ayudarán, ¡Cuida tus mitocondrias!

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