¿Son las vías AMPK y mTOR la ​​clave molecular para la longevidad?

¿Es usted un entusiasta de la longevidad y le gustaría saber más sobre las intrincadas vías que ocurren en nuestras células? ¿Le resultan familiares las palabras "teoría mitocondrial del envejecimiento" y "estrés oxidativo"? ¡Excelente!

Sigue leyendo y descubre cuáles son las vías AMPK y mTOR, y cuál es su conexión con la longevidad. Finalmente, descubra qué suplementos afectan las vías de longevidad.

Teoría mitocondrial del envejecimiento

Seguro que has oído el dicho "morir de viejo", que, la verdad, suele sonar mejor que sufrir una larga enfermedad o un horrible accidente. Sin embargo, ¿qué significa "morir de vejez"? ¿Morir por una enfermedad relacionada con la edad o por las consecuencias de vivir?

Lo que la frase realmente significa es la acumulación de procesos relacionados con la edad en nuestros cuerpos y su descomposición cuando ya no pueden funcionar igual. Parece que con el tiempo, nuestra capacidad para combatir infecciones, dividir nuestras células y evitar que nuestro ADN mute y cause problemas ya no funciona como solía hacerlo. Y eso sucede cada día más a medida que envejecemos.

Hay muchas partes móviles en una célula viva que tienen que coordinarse y funcionar correctamente, y mucho menos en todo el organismo. Sin embargo, las centrales eléctricas de nuestras células, las mitocondrias, desempeñan un papel importante en el envejecimiento.

Son los lugares de producción de energía, al menos en su mayor parte. La molécula de energía que producen se llama trifosfato de adenosina o ATP para abreviar. También son sitios de donde proviene la mayor parte del estrés oxidativo de la célula. Si bien el estrés oxidativo y las especies reactivas de oxígeno (ROS) son importantes para regular algunos otros procesos, pueden ser muy dañinos en cantidades mayores (1).

¿Cuánto tiempo viven las mitocondrias en los humanos?

La vida útil de las mitocondrias, o mejor dicho de una mitocondria, puede variar desde un par de días hasta un par de meses. Nuestro cuerpo determina cuánto tiempo vivirán dependiendo del tipo de célula, tejido u órgano. Eso no significa que las mitocondrias no puedan dividirse o que las perderemos todas. La biogénesis mitocondrial, o el proceso de creación de nuevas mitocondrias, ocurre constantemente en nuestras células.

Sin embargo, a medida que envejecemos, podemos generar cada vez menos de estas mitocondrias recién formadas. El cuerpo tampoco puede reparar ni eliminar las mitocondrias dañadas mediante la mitofagia con tanta rapidez. Poco a poco, su número disminuye, al igual que sus importantes funciones.

Disminución mitocondrial: síntomas

Algunos síntomas de deterioro mitocondrial (o de tener problemas en la función mitocondrial) en niños y adultos pueden ser:

• problemas de vision,
• pérdida de la audición,
• retraso en el crecimiento,
• latidos cardíacos anormales,
• desórdenes neurológicos,
• trastornos musculares,
• diabetes.

¿Qué son las vías moleculares?

Las células vivas realizan una lista completa de funciones al mismo tiempo para garantizar que puedan crecer, tener suficiente energía y evitar infecciones y mutaciones. Las vías son nombres de un determinado grupo de reacciones bioquímicas en una célula que dan como resultado una o más funciones. Estas vías a menudo pueden desencadenarse por un aumento repentino de las concentraciones de una molécula, por ejemplo, la glucosa, o por señalización extracelular.

Un ejemplo de vía sería la liberación de insulina de las células beta pancreáticas. Una vez que comemos, nuestros alimentos se descomponen lentamente en azúcar, glucosa, que comienza a circular en la sangre. Las células beta pancreáticas pueden sentir este aumento en la concentración de glucosa y liberarán insulina como señal para que otras células absorban la glucosa.

Naturalmente, el camino en sí ocurre a través de una miríada de reacciones singulares. La mayoría de las veces, diferentes vías se cruzan o tienen las mismas reacciones desencadenantes. A veces, estas reacciones terminan con el mismo resultado al final.

¿Qué es la vía AMPK?

La vía AMPK significa vía "proteína quinasa activada por AMP". ¿Recuerdas la molécula de energía ATP? El AMP es similar, pero es un monofosfato de adenosina en lugar de trifosfato. AMP activa una proteína específica, llamada proteína quinasa. Esta activación ocurre cuando la célula se está quedando sin energía, lo que significa que tiene más AMP que ATP, lo que desencadena la reacción.

La proteína quinasa activada por AMP activará una gran cantidad de funciones para garantizar que la célula comience a producir más energía de inmediato. También evitará que se produzcan reacciones que consuman energía.

Vía AMPK para la longevidad

La vía AMPK es un objetivo interesante para la longevidad porque representa una conexión entre la producción de energía en las células y todas las funciones que dependen de esa energía. Al activar la vía AMPK, puedes aumentar los niveles de energía y regular:

• Procesos metabólicos,
• homeostasis celular,
• resistencia al estrés,
• supervivencia y crecimiento celular,
• muerte celular,
• autofagia,

Muchos estudios científicos recientes descubrieron que un aumento en la vía AMPK prolonga la vida útil de las moscas de la fruta (2). Esta vía también disminuyó el estrés oxidativo en ratas, ratones y gusanos (3, 4, 5).

¿Qué es la vía mTOR?

Otra vía funcional de gran interés para la longevidad es la vía mTOR. El nombre significa proteína quinasa, que es el "objetivo mecánico de la rapamicina", porque fue descubierta como el objetivo del fármaco rapamicina en mamíferos.

Esta vía es otro grupo de funciones complejas, que participan principalmente en el control de la división celular y la muerte celular. La vía mTOR controla:

• división y crecimiento celular,
• supervivencia celular,
• metabolismo,
• autofagia,
• Respuestas inmunes.

Esta vía suele verse afectada en muchas enfermedades, como artritis, diabetes, cáncer y enfermedades neurológicas.

Vía mTOR para la longevidad

Como punto central de muchas decisiones que debe tomar una célula, la vía mTOR es un objetivo popular para la longevidad. Sin embargo, a diferencia de la vía AMPK, la vía mTOR debe inhibirse para prolongar la vida útil. Una vez que se inhibe mTOR, la división celular continúa y la muerte celular y la degradación de proteínas se ralentizan. Sin embargo, el mecanismo exacto de cómo sucede esto aún no está del todo claro.

Los estudios científicos han demostrado que cuando la rapamicina inhibe mTOR, esa acción prolonga la longevidad de las células de levadura, gusanos, moscas de la fruta y ratones (6). Gran parte del conocimiento sobre mTOR provino de estudios que investigaron el cáncer, por lo que faltan muchas investigaciones sobre su papel en la longevidad.

Suplementos de longevidad

La vía AMPK tiene moléculas activadoras conocidas y algunas de ellas son famosos suplementos dietéticos. Se trata de metformina y resveratrol, y actualmente se están probando sus efectos sobre la longevidad en ensayos clínicos en humanos. Curiosamente, la restricción calórica y el ejercicio regular también son activadores conocidos de la vía AMPK (7).

La restricción calórica y el ejercicio regular también inhiben la vía mTOR, que prolonga la longevidad. La rapamicina, por supuesto, es otro inhibidor de la vía mTOR y una sustancia conocida que prolonga la vida útil. Sin embargo, muchas de estas moléculas tienen estatus de medicamentos (como la metformina para la diabetes) y aún falta la investigación adecuada sobre la suplementación para la longevidad.

Fuentes literarias:

1. Hwang AB, Jeong DE, Lee SJ. Mitochondria and organismal longevity. Curr Genomics. 2012 Nov;13(7):519-32. doi: 10.2174/138920212803251427.
2. Ulgherait M, Rana A, Rera M, Graniel J, Walker DW. AMPK modulates tissue and organismal aging in a non-cell-autonomous manner. Cell Rep. 2014 Sep 25;8(6):1767-1780. doi: 10.1016/j.celrep.2014.08.006.
3. Ning YC, Cai GY, Zhuo L, Gao JJ, Dong D, Cui S, Feng Z, Shi SZ, Bai XY, Sun XF, Chen XM. Short-term calorie restriction protects against renal senescence of aged rats by increasing autophagic activity and reducing oxidative damage. Mech Ageing Dev. 2013 Nov-Dec;134(11-12):570-9. doi: 10.1016/j.mad.2013.11.006.
4. Greer EL, Dowlatshahi D, Banko MR, Villen J, Hoang K, Blanchard D, Gygi SP, Brunet A. An AMPK-FOXO pathway mediates longevity induced by a novel method of dietary restriction in C. elegans. Curr Biol. 2007 Oct 9;17(19):1646-56. doi: 10.1016/j.cub.2007.08.047.
5. Senesi P, Montesano A, Luzi L, Codella R, Benedini S, Terruzzi I. Metformin Treatment Prevents Sedentariness Related Damages in Mice. J Diabetes Res. 2016;2016:8274689. doi: 10.1155/2016/8274689.
6. Papadopoli D, Boulay K, Kazak L, Pollak M, Mallette FA, Topisirovic I, Hulea L. mTOR as a central regulator of lifespan and aging. F1000Res. 2019 Jul 2;8:F1000 Faculty Rev-998. doi: 10.12688/f1000research.17196.1.
7. Stancu AL. AMPK activation can delay aging. Discoveries (Craiova). 2015 Dec 31;3(4):e53. doi: 10.15190/d.2015.45.