¿Qué es la autofagia y por qué es un factor relevante en la delicada línea que existe entre la vida y la muerte celular?
Lourdes Massieu Trigo, doctora en investigación biomédica básica con orientación en neurociencias, explicó que se trata de un proceso que ocurre en todas las células de un cuerpo –desde las levaduras hasta las eucariotas (eso incluye a los mamíferos)–, que se encarga de reciclar los componentes dañados, con el fin de renovarlos y construir moléculas nuevas.
La autofagia fue identificada por primera vez en 1960, pero su importancia fue reconocida en 1990 mediante el trabajo de investigación del científico japonés Yahinori Ohsumi, quien ganó el premio Nobel en 2016 por estos estudios.
La palabra deriva del griego y hace referencia a la idea de comerse a uno mismo, ya que se trata de un proceso en el que las células del cuerpo toman proteínas dañadas y las deshacen para formar moléculas nuevas por medio de unos sacos llamados lisosomas.
Si bien en la industria de la belleza se asocia a este proceso con tener una apariencia joven, Massieu Trigo destacó su relevancia en torno a padecimientos como el Alzheimer, el Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas.
Sistema eficiente de renovación
La especialista del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) detalló que en el sistema nervioso el proceso de autofagia es muy importante, porque las neuronas no se dividen y viven con nosotros por muchos años; necesitan un sistema muy eficiente que les permita renovar sus componentes para mantener el balance entre la síntesis y la degradación de proteínas.
Dijo que este proceso es deficiente en el envejecimiento, donde las células de nuestro cuerpo, no sólo las neuronas, sino todos los tejidos, van perdiendo eficiencia para degradar el contenido dañado de las células.
También se registra cuando hay presencia de enfermedades neurodegenerativas, como Alzheimer o Parkinson, ya que se acumulan muchas proteínas que son difíciles de degradar, lo cual hace que las neuronas acumulen muchos organelos dañados, y esto daña su función y hay neurodegeneración.
Para dar seguimiento a la calidad de autofagia (si es excesiva o deficiente, puede ser dañina) que se presenta en las células de un organismo, los investigadores suelen hacer un extracto celular o de la región cerebral con el fin de dar seguimiento a los niveles de proteínas que participan en el proceso.
La doctora en investigación biomédica básica, cuyo trabajo se ha centrado en el estudio de los mecanismos de daño neuronal asociados a la lesión cerebral aguda, dijo que su equipo de investigación ha estudiado la autofagia en el sistema nervioso en condiciones muy agudas, por ejemplo, cuando se eliminan o disminuyen los niveles de glucosa en el cerebro.
Se trata de un órgano que siempre está muy irrigado, continuamente recibe glucosa a través de la sangre, pero cuando existe un accidente vascular cerebral y se obstruye una arteria principal, como la arteria cerebral media, deja de haber irrigación en alguna zona y se produce un infarto cerebral, y esto hace que no se administre glucosa ni oxígeno; es una condición aguda.
Otra situación extrema en la que han estudiado la autofagia es con suministros excesivos de insulina, sustancia que retira a la glucosa del medio sanguíneo, para que se capture en los órganos. Si inyectamos insulina excesiva, no hay glucosa en la sangre y no llega al cerebro. Cuando se bajan los niveles a rangos muy bajos, los humanos pueden perder la conciencia y entrar en estado de coma.
En estas dos condiciones, la autofagia se estanca y no puede desarrollarse de forma eficiente, causando daños a los organismos. Por ejemplo, en caso de un infarto cerebral, puede registrarse deterioro en el cerebro.
Una pregunta que guía el trabajo del equipo de investigación de Massieu Trigo es: ¿Qué podemos hacer para que la autofagia sea más eficiente en estas dos condiciones que pueden presentarse en el cuerpo humano?
En particular, han decidido investigar una molécula llamada beta-hidroxibutirato que mejora el proceso de la autofagia en condiciones agudas. Ésta se metaboliza y produce una sustancia llamada ATP, que funciona como otra alternativa energética, en lugar de la glucosa.
Al suministrarla en organismos privados de glucosa, encontraron que éstos presentaban más células vivas que muertas. Observamos qué hace el beta-hidroxibutirato en condiciones no agudas y detectamos que mejora el desempeño de los lisosomas, estratégicos en el proceso de autofagia. Pensamos que el beta-hidroxibutirato es una molécula interesante, frente a condiciones de envejecimiento, o enfermedades neurodegenerativas.
Hasta ahora los estudios que realiza el equipo de Massieu Trigo indican que con beta-hidroxibutirato el proceso de autofagia es más eficiente, al reciclar los componentes dañados de las células, para renovarlos y construir moléculas nuevas.
Hoy día, las investigaciones cuya ruta es mejorar el desempeño de los lisosomas en el proceso de la autofagia, a través de Beta-hidroxibutirato, se conocen como terapias de rejuvenecimiento, aunque todavía hay mucho que explorar al respecto, concluyó.
