Sirtuinas, envejecimiento y obesidad
Las sirtuinas se han relacionado con el retraso del envejecimiento. ¿Porqué? Pues porque son enzimas encargados de controlar las marcas epigenéticas del ADN. Normalmente cuando hablamos del ADN nos imaginamos la doble hélice flotando en el citoplasma de bacterias o en el núcleo de eucariotas. Sin embargo, como ya hemos comentado, el ADN es una molécula enorme y necesita estar compactada para caber dentro de la célula. Es por ello que normalmente el ADN permanece condensado en los cromosomas y solo se abre para ser copiado por las polimerasas. Existen regiones del cromosoma que no contienen genes y se desenrollan solamente para ser copiadas durante la división celular (centrómeros y telómeros). En este plegamiento del ADN intervienen diferentes proteínas siendo las histonas las más importantes de todas. El ADN se enrolla alrededor de unos paquetes de 8 histonas a las que dan dos vueltas. Lee más sobre las histonas en el artículo que le dedicamos aquí. La célula regula las diferentes regiones que deben ser desempaquetadas porque contienen genes que necesitan transcribirse en cada momento mediante el marcaje de las histonas y el ADN. A estas señales químicas que se le ponen a los componentes de la cromatina se les denomina marcas epigenéticas. Lee más sobre la epigenética en nuestro artículo aquí.
Las sirtuinas son desacetilasas (quitan grupos acetilo) de histonas dependientes de NAD (utilizan es grupo reducido NAD para llevar a cabo su función). Se han encontrado sirtuinas en todos los grupos de seres vivos, desde bacterias hasta hongos, plantas y animales. La primera en describirse fue SIRT2 en levaduras alrededor de los años 2000. En mamíferos se han identificado 7 sirtulinas diferentes divididas en 4 ramas dependiendo de su función. Cada sirtulina se está relacionando con diferentes procesos clave del desarrollo y el envejecimiento. Las SIRT1, SIRT6 y SIRT7 se encuentran en el núcleo celular, en diferentes compartimentos.
Concretamente la sirtulina 6 (SIRT6) se encuentra en la heterocromatina y es la que se ha relacionado con la estabilidad metabólica y en términos generales con la obesidad, y con el envejecimiento. La SIRT1 que se encuentra más dispersa por el núcleo y en ocasiones en el citoplasma se ha relacionado con genes de crecimiento, del aprendizaje, el envejecimiento de las neuronas y la memoria. Mientras que la SIRT7 se relaciona más con la regulación de la transcripción.
Además de estas funciones, recientes investigaciones han demostrado que las sirtuinas también juegan un papel crucial en la respuesta al estrés celular, la reparación del ADN y la inflamación. Por ejemplo, se ha demostrado que la SIRT1 puede regular la respuesta al estrés oxidativo, un tipo de daño celular que se ha relacionado con el envejecimiento y diversas enfermedades. La SIRT6, por otro lado, se ha mostrado esencial en la reparación del ADN, un proceso vital para mantener la integridad del genoma y prevenir mutaciones que pueden llevar a enfermedades como el cáncer.
En experimentos en ratones se ha visto que la ausencia del gen que codifica para SIRT6 es letal, y si se elimina solo en neuronas los ratones son viables pero acaban teniendo problemas graves de sobrepeso. Esto es debido a que SIRT6 controla la síntesis de la hormona del crecimiento GH. Como no puede retirar las marcas de las histonas relacionadas con los genes de control endocrino los ratones no podían mantener un peso corporal adecuado. Por el contrario en un experimento en el que se sobreexpresaba SIRT6 podían llevar una dieta hipercalórica y aún así mantener un peso normal.
En general las sirtuinas se han relacionado con los procesos de control del ciclo celular y por lo tanto con el envejecimiento genético. En la actualidad se están empezando a conocer en profundidad sus funciones y por consiguiente se están desarrollando medicamentos y preparados farmacológicos que se cree que en futuro ayuden por ejemplo a retrasar el envejecimiento o ayuden a controlar el peso.
Además, se está investigando el papel de las sirtuinas en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson. Algunos estudios sugieren que la activación de las sirtuinas podría proteger las neuronas y retrasar la progresión de estas enfermedades. Sin embargo, aún queda mucho por descubrir sobre estas enzimas fascinantes y su potencial terapéutico.
