Prevención del envejecimiento mitocondrial en ratones con senescencia acelerada mediante melatoninaestudios en cerebro y pulmón

Resumen

Estudiar parámetros de envejecimiento asociados a la acción de radicales libres en las mitocondrias de cerebro y pulmón de ratones con senescencia acelerada (SAMP8) y en sus controles (SAMR1), así como los efectos sobre los mismos de la melatonina, un conocido antioxidante. Objetivos que se han perseguido: Evaluar: - el daño oxidativo mitocondrial a partir de la medida de la peroxidación lipídica (LPO), la actividad de la glutation peroxidasa (GPx) y reductasa (GRd), así como los niveles intramitocondriales de glutation - la bioenergética mitocondrial a partir de la medida de la actividad los complejos de la cadena respiratoria (CTE) y en el contenido de ATP y el cociente ATP/ADP. - la medida de nitritos, que nos permite observar el estrés nitrosativo mitocondrial debido a reacciones de inflamación. - si efectivamente, los ratones SAMP8 de envejecimiento acelerado, presentan mayores tasas de estrés oxidativo que sus controles SAMR1 - si estos parámetros de estrés oxidativo se acentúan con la edad - si un tratamiento crónico con melatonina, un conocido antioxidante, ejerce una disminución de los parámetros de estrés oxidativo, y puede constituir una herramienta para la terapia de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo. Metodología y plan de trabajo realizado: Los animales fueron separados en grupos P8 y R1, y sacrificados a los 5 y 10 meses de edad. Los grupos de 10 meses de edad se trataron con vehículo o melatonina (10mg/kg peso/día) a partir del primer mes de vida. Posteriormente se extrajeron las mitocondrias de los órganos a estudiar, y se determinaron los niveles de LPO, GPX, GRd, glutation, así como se midió la actividad de la CTE, el contenido de ATP y el cociente ATP/ADP. También se analizó la cantidad de nitritos. Aporte que ha supuesto en el campo científico: Estos datos han permitido inferir por primera vez si la melatonina reduce los daños asociados al envejecimiento de la bioenergética mitocondrial, tanto en el cerebro como en los pulmones, y si consigue mantener una producción de ATP normal durante el envejecimiento. También nos aportan una visión global del grado en que el daño mitocondrial por los radicales libres es responsable del envejecimiento en el cerebro y los pulmones, y cuáles son los mecanismos por los que actúan. Asimismo, los resultados nos han permitidoevaluar los beneficios del tratamiento crónico con melatonina para prevenir dichos procesos ligados al envejecimiento. Las conclusiones fueron: 1ª- Se aprecian evidencias significativas de estrés oxidativo y daño en la cadena respiratoria en las mitocondrias de cerebro y pulmón a los 10 meses de edad. Esto apoya la Teoría Mitocondrial del Envejecimiento. En particular, a los 10 meses de edad, los ratones SAMP8 muestran mayor daño en mitocondrias de cerebro y pulmón que los SAMR1. Existen diferencias mínimas entre ambos sexos. 2ª- La administración exógena de aMT desde el primer mes de vida y durante 9 meses frena el deterioro de la función mitocondrial asociada al envejecimiento en los dos tejidos estudiados, ya que contrarresta el estrés oxidativo hasta niveles incluso por debajo de los encontrados a los 5 meses de edad. 3ª- La administración crónica de aMT en el agua de bebida contrarresta también el estrés nitrosativo producido por la inflamación, ya que se comporta como una molécula muy activa frente al envejecimiento, a causa de sus propiedades antiinflamatorias. 4ª- Por tanto, el envejecimiento debe ser considerado bajo la Teoría Inflamatoria Mitocondrial, que depende no sólo del daño producido por los radicales de oxígeno, sino que es también producido por la acción de los radicales libres de nitrógeno, como consecuencia de procesos inflamatorios. 5ª- La mejora de la bioenergética mitocondrial por la administración de aMT sugiere que esta molécula puede ser beneficiosa para retrasar los efectos del envejecimiento humano asociados con este proceso.