Proteoma plasmático como indicador de envejecimiento

Autora: Ivianna Almonte Salazar

El envejecimiento es un concepto social y biológico cuya definición y percepción ha evolucionado a lo largo de la historia. En la actualidad los individuos gozan de una mayor longevidad, aunque esto no siempre se acompaña de buena salud o calidad de vida. Asimismo, no deben emplearse como sinónimos envejecimiento y patología cuya diferenciación se hace más evidente mientras estudiamos el proceso de envejecimiento saludable.

Los estudios más recientes sobre los mecanismos vinculados con el envejecimiento identifican nueve puntos claves de alteración celular que median este proceso: el incremento del fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP), el agotamiento de las células madre, la alteración de la comunicación celular, la inestabilidad genómica, la perdida de material en los telómeros, la alteración funcional en las mitocondrias, la afectación de la percepción de nutrientes, la perdida de proteostasis y las alteraciones epigenéticas. [1]

El estudio de los proteomas nos permite conocer la relación entre las proteínas, desde su génesis hasta formar una red funcional, base del funcionamiento de los organismos vivos. Gracias al avance en el estudio de los proteomas se ha logrado identificar una posible relación entre la modificación postraduccional (PTM) y el metabolismo de mamíferos longevos. [1]

Basado en los proteomas se presentaron dos estudios similares: Plasma proteomic signature of age in healthy humans, publicado en el 2018 y Undulating changes in human plasma proteome across lifespan are linked to disease, publicado en el 2019 por la Universidad de Standford, los cuales lograron identificar un número de proteínas que presentan variabilidad en sus valores séricos con relación a la edad cronológica del individuo.

En ambos estudios se utilizó la prueba SOMAscan, la cual utiliza los ácidos nucleicos de cadena sencilla u oligonucleótidos, aptameros, presentes en los proteomas, para identificar proteínas relacionadas con diversos mecanismos celulares. [2] [3] [5]

El primer estudio se realizó en una población de 240 hombres y mujeres de 22 a 93 años, sin registro de patologías, tratamientos médicos o alteraciones cognitivas. Se midieron 1 301 proteínas plasmáticas, de las cuales 197 proteínas se asociaron positivamente y 20 proteínas no se encontraban asociadas a la edad de los individuos.[3]

Este estudio también demostró una fuerte asociación entre la edad y los valores plasmáticos del factor de diferenciación de crecimiento 15 (GDF-15), una citoquina secretada principalmente por macrófagos y cardiomiocitos ante procesos de estrés oxidativo o inflamación. [4]

El segundo estudio contó con una población de 4 331 individuos, entre 18-95 años, donde se hizo una medición de 2 952 proteínas plasmáticas. El mismo arrojó un nuevo dato de gran interés, cambios en los proteomas a forma de picos a los 34, 60 y 78 años, lo que podría ser indicativo de la activación y relación de diferentes vías metabólicas o proteomas a lo largo del envejecimiento. [5]

El GDF15 se encontraba presente dentro de las proteínas más abundantes en los tres picos, incluyendo chordin-like protein 1 (CHRDL1) y el factor de crecimiento pleiotrofina (PTN), con mayor presencia a los 60 y 78 años. Otro dato de interés es la presencia de cambios en determinadas vías metabólicas en estos picos, como fueron la presencia de una disminución en la regulación de proteínas estructurales de matriz extracelular la edad de 34 años, que luego con el paso de los años presenta una regresión, aumento de la actividad hormonal y hemodinámica a los 60 años y a los 78 años un aumento de los marcadores de proteínas morfogénicas óseas. [5]

El estudio de Stanford del mismo modo plantea una probable relación entre el sexo y los proteomas, presentando cambios en los niveles de hormona folículo estimulante (FSHB), gonadotropina coriónica humana (CGB), antígeno prostático (KLK3), esclerostina (SOST), factor de ADP-ribosilación proteína 2 (ARFIP2) y el factor de diferenciación de crecimiento 15 (GDF15). Esto podría indicar que el envejecimiento no solo no es un proceso lineal, sino además que hombres y mujeres envejecen de forma diferente. [5]

Estos estudios permiten valorar el envejecimiento desde una nueva perspectiva, como un proceso dinámico, heterogéneo y amplísimo. El conocer los proteomas vinculados y los metabolismos que intervienen en el envejecimiento nos permite estudiar la posibilidad de intervenciones farmacológicas o genéticas que podrían disminuir, detener o revertir el envejecimiento garantizando no solo más años de vida, sino para que los mismos sean de calidad y salud. [1]

1. Referencias 

1. Tombline G, Gigas J, Macoretta N, Zacher M, Emmrich S, Zhao Y, et al. Proteomics of Long‐Lived Mammals. PROTEOMICS [Internet]. 2020 Mar [cited 2020 Jun 12];20(5-6):1800416. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7117992/pdf/nihms-1069489.pdf

2. Candia J, Cheung F, Kotliarov Y, Fantoni G, Sellers B, Griesman T, et al. Assessment of Variability in the SOMAscan Assay. Scientific Reports [Internet]. 2017 Oct 27 [cited 2021 Feb 9];7. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5660188/

3. Tanaka T, Biancotto A, Moaddel R, Moore AZ, Gonzalez-Freire M, Aon MA, et al. Plasma proteomic signature of age in healthy humans. Aging Cell [Internet]. 2018 Oct 1 [cited 2020 Nov 9];17(5):e12799. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29992704/

4. Domínguez-Rodríguez A, Avanzas P, González-González J, Belleyo-Belkasem C, Abreu-González P. El factor de diferenciación de crecimiento 15, un nuevo marcador pronóstico en la miocardiopatía diabética. Revista Española de Cardiología (English Edition) [Internet]. 2016 Jan 1 [cited 2022 Jan 25];69(1):81–3. Available from: https://www.revespcardiol.org/en-el-factor-diferenciacion-crecimiento-15-articulo-S0300893215005291#:~:text=El%20factor%20de%20diferenciaci%C3%B3n%20de%20crecimiento%2015%20(GDF%2D15%2C5. Gate D. (PDF) Undulating changes in human plasma proteome across lifespan are linked to disease [Internet]. ResearchGate. David Gate; 2019 [cited 2022 Jan 25]. Available from: https://www.researchgate.net/publication/335541040_Undulating_changes_in_human_plasma_proteome_across_lifespan_are_linked_to_disease