Un estudio, publicado esta semana en Molecular Psychiatry, encuentra la base genética de un fenómeno poco entendido. El estado de ánimo y el estrés se sabe que contribuyen a la esperanza de vida más corta, y los investigadores pueden ahora haber identificado los genes que están involucrados.
Un equipo de la Universidad de Indiana – Facultad de Medicina y el Instituto de Investigación Scripps, CA, llevaron a cabo un proyecto multifacético para investigar las bases genéticas del envejecimiento prematuro en respuesta al estrés y la enfermedad psiquiátrica.
El uso de los participantes humanos y el Caenorhabditis elegans, uno de los gusanos más estudiados del planeta de la Tierra, los investigadores profundizaron en esta cuestión intratable.
El C. elegans fue el primer organismo multicelular cuyo genoma pudo secuenciarse por completo. Un primer esbozo avanzado de su secuencia se publicó en 1998, con ciertos vacíos por corregir (fue totalmente corregida en octubre de 2002). Se descubrió que el genoma del C. elegans posee cerca de 97 millones de pares de bases nitrogenadas, y más de 19,000 genes, de los cuales aproximadamente el 40% coinciden con los de otros organismos, incluyendo a humanos.
Se las arreglaron para identificar una serie de genes que parecen controlar el impacto del estado de ánimo y las respuestas al estrés en la vida útil de un organismo.
Un gen llamado ANK3 era de particular interés y parece desempeñar un papel clave en el proceso.
El papel de ANK3
El ANK3 codifica para una proteína llamada ankyrin-G. Esta proteína está implicada en ciertos tipos de la transmisión sináptica (mensajes que se envían entre las neuronas). La Ankyrin-G ha sido previamente asociada con el trastorno bipolar, autismo, y la esquizofrenia.
Este gen es un candidato ideal para el descubrimiento de los vínculos entre las respuestas emocionales y el envejecimiento prematuro.
El autor principal, Dr. Alexander B. Niculescu III, comenta:
«Estábamos buscando los genes que podrían estar en la interfase entre el estado de ánimo, el estrés y la longevidad. Hemos encontrado una serie de genes implicados en los trastornos del estado de ánimo y trastornos de estrés, que también parecen estar implicados en la longevidad.»
Tras el análisis más exhaustivo de los genes, el Dr. Niculescu y su equipo, encontraron que los genes en cuestión cambian sus tasas de expresión con la edad. Al examinar los genes de individuos que experimentaron trastornos de estrés o cambios de humor significativos – por ejemplo, las personas que se habían suicidado – se dieron cuenta de los cambios en la expresión de estos genes.
Los cambios son del tipo que normalmente se asocian con periodos de vida más cortos y envejecimiento prematuro.
A principios de la investigación, llevada a cabo por uno de los co-autores del estudio actual, Michael Petrascheck, Ph.D., encontró que cuando el C. elegans fue expuesto a la mianserina – un antidepresivo – los animales vivieron más tiempo. Esto actuó como punto de partida para el proyecto actual.
El estrés, el envejecimiento, los genes y los gusanos
Para examinar el papel de los genes en el estado de ánimo, el estrés, y la esperanza de vida, el equipo se embarcó en un programa exhaustivo de experimentos:
- En primer lugar, el equipo investigó la mianserina y los cambios genéticos de C. elegans. Se encontró que el fármaco afectó a 231 genes que estaban a continuación con referencia cruzada para el genoma humano. En total, 347 genes correspondientes y similares, fueron identificados en los seres humanos.
- Estos 347 genes se compararon con los genomas de 3.577 adultos mayores. De estos genes, 134 se superponen con los síntomas depresivos en los seres humanos.
- Los investigadores utilizaron una base de datos que contiene los genes ya conocidos por estar implicados en los trastornos psiquiátricos. También utilizaron un enfoque convergente de la genómica funcional de Niculescu en laboratorio, para priorizar los genes con el fin de su participación en los trastornos del estado de ánimo y el estrés. El gen de puntuación superior era ANK3, un gen que está llegando a ser bien conocido por su papel en los trastornos psiquiátricos.
- La observación se volvió a C. elegans. El equipo ha utilizado cepas del gusano que habían sido criados con genes inactivos ANK3. Estos gusanos fueron probados bajo los efectos de la mianserina y el estrés oxidativo. ANK3 se sabe que aumenta con la edad y la mianserina mantiene estos niveles hacia abajo. Sin embargo, encontraron que la mianserina necesita al menos algunos ANK3 para proporcionar sus efectos que prolongan la vida.
- A continuación, se examinaron 700 muestras de sangre de pacientes psiquiátricos y personas que se habían suicidado. La ANK3 se encuentra en niveles elevados en los pacientes de mayor edad y los que se habían suicidado.
- Un panel de biomarcadores se recogió mediante la adición de algunos de los otros genes de alta puntuación de la investigación genómica funcional convergente. Cuando se toma como un grupo, dieron un resultado aún más fuerte que la ANK3 por su propia cuenta. La correlación fue particularmente fuerte para el grupo de suicidio, lo que demuestra que el grupo de genes que el equipo había identificado parecen jugar un papel importante en las enfermedades psiquiátricas.
La siguiente pregunta es cómo estos genes podrían afectar a la longevidad. Se demostró que los genes que se superponen más con la longevidad, estado de ánimo y el estrés parecían estar involucrados en la disfunción mitocondrial. Esta relación tiene sentido – un vínculo entre la disfunción mitocondrial y el envejecimiento está creciendo de manera constante con el apoyo de otras investigaciones.
Los autores del estudio concluyen que «estos estudios descubren que la ANK3 y otros genes de nuestro conjunto de datos, mantienen relaciones biológicas entre el estado de ánimo, el estrés, y la esperanza de vida, que pueden ser biomarcadores para la edad biológica, así como objetivos para las intervenciones preventivas o terapéuticas personalizadas».
Como siempre, será necesario más trabajo para respaldar los hallazgos, pero la naturaleza profunda de la investigación y su acuerdo con otros estudios de futuros investigadores, ofrece una fuerte plataforma para poder construir.
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