Un estudio encuentra que los sobrevivientes de desastres relacionados con el clima pueden haber acelerado el envejecimiento

Los macacos Rhesus descansan en los restos de un bosque que fue destruido cuando el huracán María azotó directamente la isla de Cayo Santiago y Puerto Rico en septiembre de 2017. Credit: Noah Snyder-Mackler, Universidad Estatal de Arizona

Cuando el huracán María azotó a Puerto Rico en septiembre de 2017 como una tormenta de categoría 4, dejó a su paso la mayor catástrofe en la historia de la isla. La tormenta mató a más de 3.000 personas inmediatamente después, dejó sin electricidad a casi todos los 3,4 millones de residentes de la isla y causó daños por más de 100.000 millones de dólares.

¿Cuál fue el costo de este estrés y adversidad en la salud a largo plazo de su población? ¿Y podría la exposición a fenómenos meteorológicos extremos acelerar el proceso de envejecimiento?

«Si bien todos envejecemos, no todos envejecemos al mismo ritmo, y nuestras experiencias vividas, tanto negativas como positivas, pueden alterar este ritmo de Una experiencia de vida negativa, sobrevivir a un evento extremo, puede conducir a una inflamación crónica y a la aparición temprana de algunas enfermedades relacionadas con la edad, como la enfermedad cardíaca», dijo el autor correspondiente Noah Snyder-Mackler, profesor asistente en la Escuela de Ciencias de la Universidad Estatal de Arizona. Ciencias de la vida. «Pero todavía no sabemos exactamente cómo estos eventos se incrustan en nuestros cuerpos y provocan efectos negativos para la salud que pueden no aparecer hasta décadas después del evento en sí».

Como el impacto final en los sobrevivientes’ salud mental y física aún no se ha contado, un grupo de biólogos dirigido por Snyder-Mackler ha buscado las primeras pistas en uno de nuestros primos evolutivos más cercanos.

Junto con el número de víctimas humanas, la devastación afectó a todos los la vida silvestre de la isla, incluido un grupo de macacos rhesus que viven en libertad en la isla aislada de Cayo Santiago, cerca de Puerto Rico. Los animales han vivido en la isla desde 1938, cuando se inauguró la estación de campo del Centro de Investigación de Primates del Caribe.

Ahora, el equipo de la ASU, dirigido por Snyder-Mackler y la autora principal Marina Watowicha, estudiante graduada de la Universidad de Washington y un científico investigador de ASU, y sus colaboradores en el Centro de Investigación de Primates del Caribe, la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Exeter y la Universidad de Nueva York, publicaron uno de los primeros resultados que muestra que los efectos de los desastres naturales pueden haber acelerado el envejecimiento molecular en el el sistema inmunitario de los monos.

Envejecimiento acelerado

Como huracán de categoría 4, María causó una devastación masiva en el hábitat natural y la infraestructura de investigación en Cayo Santiago. Sorprendentemente, solo el 2,75% de la población de macacos murió inmediatamente después de la tormenta. Y en el año posterior al huracán, no hubo diferencia en la supervivencia. Pero, ¿la salud de los sobrevivientes del huracán se vio afectada de otras maneras?

Personas de la misma edad cronológica, el número de años desde el nacimiento puede diferir en cuándo y si desarrollan la enfermedad. Está bien establecido que las personas que han sufrido experiencias extremadamente adversas tienen un mayor riesgo de desarrollar enfermedades del corazón y otras enfermedades más comunes en personas mayores. Todavía se desconoce cómo estas experiencias perjudiciales «se meten debajo de la piel» para promover la enfermedad. Una idea es que este fenómeno se debe potencialmente a la adversidad extrema «envejecimiento» en el cuerpo. Las personas pueden diferir en su edad biológica, que puede medirse mediante señales moleculares incrustadas en nuestros genes, sistema inmunitario y fisiología.

«A partir de este estudio, hemos medido los cambios moleculares asociados con el envejecimiento, incluidas las interrupciones de genes de plegamiento de proteínas, mayor expresión de genes marcadores de células inmunitarias inflamatorias y envejecimiento biológico más antiguo», dijo Watowich.

Un viejo macaco rhesus descansando. Los macacos que experimentaron el huracán María exhibieron signos de envejecimiento acelerado en sus sistemas inmunológicos. Crédito: Noah Snyder-Mackler

Después de un análisis cuidadoso de los genes expresados en las células inmunitarias de los macacos, los investigadores descubrieron que la adversidad resultante del huracán pudo haber acelerado el envejecimiento del sistema inmunitario.

«En promedio, los monos que sobrevivieron al huracán tenían perfiles de expresión de genes inmunes que habían envejecido 2 años más, o aproximadamente 7 u 8 años de vida humana», dijo Watowich.

Los hallazgos sugieren que los eventos climáticos severos que son cada vez más frecuentes y graves debido al cambio climático y pueden tener consecuencias biológicamente perjudiciales para quienes las experimentan. Esto es especialmente apremiante dado que los huracanes y otros fenómenos meteorológicos extremos son cada vez más fuertes y comunes con el cambio climático.

Envejecimiento biológico

A un kilómetro de la costa sureste de Puerto Rico se encuentra Cayo Santiago , una isla de 15,2 hectáreas que alberga una población de 1.800 macacos rhesus en libertad que han sido estudiados durante casi un siglo.

«Cayo Santiago fue la primera parte de Puerto Rico afectada por el huracán María y asumió toda la fuerza de la tormenta de categoría 4», dijo Snyder-Mackler. «El huracán destruyó viviendas e infraestructura en todo Puerto Rico, y en Cayo Santiago diezmó la mayor parte de la vegetación, así como las cisternas de agua y la infraestructura de investigación necesaria para mantener la estación de campo».

Los macacos rhesus comparten muchas características biológicas y de comportamiento de las personas, incluida la forma en que envejecen sus cuerpos, pero comprimidas en una vida útil de una cuarta parte de la nuestra. Al estudiar a los macacos, el equipo científico sabía que podía obtener estimaciones del envejecimiento en años en lugar de décadas a partir de estudios equivalentes en humanos.

Para probar cómo el huracán María influyó en la regulación y el envejecimiento de los genes de las células inmunitarias, Marina Watowich y el El resto del equipo pudo aprovechar una colección de muestras de sangre y un historial de datos demográficos detallados de subconjuntos de la misma edad de la población de macacos rhesus de Cayo Santiago.

Al realizar un análisis global de la expresión génica inmunitaria, pudieron encontró que el 4% de los genes expresados en las células inmunes se alteraron después del huracán. De estos, los genes que tuvieron una expresión más alta después del huracán estuvieron involucrados en la inflamación, y los genes atenuados por el huracán fueron los involucrados en la traducción de proteínas, el plegamiento/replegamiento de proteínas, la respuesta inmunitaria adaptativa y las células T.

Los La regulación a la baja de los llamados genes de choque térmico, que promueven la función adecuada de producción de proteínas en nuestras células, fue la más afectada, algunas con una actividad dos veces menor después del huracán María. Estos genes también se han implicado en enfermedades cardiovasculares y de Alzheimer.

Una familia de macacos rhesus en Cayo Santiago un año después de que la isla fuera azotada por el huracán María. Crédito: Noah Snyder-Mackler, Universidad Estatal de Arizona

Sorprendentemente, encontraron una fuerte correlación entre la exposición a huracanes y los efectos del envejecimiento en la expresión génica, donde el efecto del huracán fue similar al efecto del envejecimiento del sistema inmunitario.

Para comprender cómo el huracán pudo haber afectado cantidades de poblaciones de células inmunitarias, observaron perfiles de secuenciación de ARN de una sola célula para identificar genes que se expresan preferentemente en tipos clave de células inmunitarias.

«En general, los marcadores específicos de células de las células inmunitarias proinflamatorias canónicas, como los monocitos CD14+, tenían una expresión más alta en las personas mayores y en las que experimentaron el huracán. Además, la expresión de genes de células T auxiliares, un tipo de célula antiinflamatoria, disminuyó en los animales mayores y después del huracán. En conjunto, esto posiblemente implica una mayor actividad inflamatoria en los animales después de la tormenta, similar a lo que vemos en las personas mayores», dijo Snyder-Mackler.

Poniéndose bajo la piel

De sus estudios a largo plazo, como parte de una colaboración con el Centro de Investigación de Primates del Caribe, la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Exeter y la Universidad de Nueva York, tenía cuatro años de datos antes del huracán María (n = 435) y un año después (n = 108) del huracán María. Plantearon la hipótesis de que la exposición al huracán recapitularía los cambios moleculares asociados con el proceso natural del envejecimiento.

«Nuestros hallazgos sugieren que las diferencias en la expresión génica de las células inmunitarias en individuos expuestos a un desastre natural extremo fueron similares en muchos aspectos a los efectos del proceso natural de envejecimiento», dijo Snyder-Mackler. «También observamos evidencia de envejecimiento biológico acelerado en muestras recolectadas después de que los animales experimentaron el huracán María».

«Es importante destacar que identificamos un mecanismo crítico de regulación de genes de células inmunitarias que puede explicar cómo la adversidad, específicamente en el contexto de desastres naturales, en última instancia, puede ‘meterse debajo de la piel’ para impulsar el inicio y la progresión de la enfermedad asociada con la edad», dijo Watowich.

Curiosamente, no todos los monos respondieron de manera similar al huracán. Por ejemplo, la edad biológica de algunos monos aumentó mucho más que la de otros. El equipo plantea la hipótesis de que puede haber otros aspectos del entorno de los monos que pueden influir en su respuesta a la adversidad.

Por ejemplo, al igual que en las personas, el apoyo social es un aspecto crítico de la capacidad de ayudar a afrontar y hacer frente a la adversidad. Es posible que los monos con mayor apoyo social después de la tormenta fueran más capaces de superar cualquier efecto perjudicial, un aspecto que el equipo espera investigar pronto. El estudio tuvo sus limitaciones; ante todo, que no pudieron medir las tasas de envejecimiento dentro de los mismos individuos antes o después del huracán.

Para estudios futuros, esperan que el trabajo pueda expandirse para incluir estudios a más largo plazo de cada individuo dentro de una población para aprender más sobre la intersección entre el envejecimiento biológico, la adversidad y las estructuras sociales y frente a un desastre natural.

Por último, esperan que sus resultados alienten los esfuerzos para desarrollar una mejor comprensión del envejecimiento y la adversidad y algún día , incluso una estrategia de mitigación exitosa para disminuir el número de víctimas de los desastres naturales.

Explore más

Después del huracán María, los macacos rhesus en Puerto Rico buscaron nuevas relaciones sociales Más información: Desastre natural y envejecimiento inmunológico en un primate no humano, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2121663119. Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias

Proporcionado por la Universidad Estatal de Arizona Cita: Un estudio encuentra que los sobrevivientes de desastres relacionados con el clima pueden haber acelerado el envejecimiento (2022, 7 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-survivors-weather-related-disasters-aging.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.