Una función anti-senescencia recientemente descubierta de la vitamina B2
Crédito: Universidad de Kobe
Un grupo de investigadores de la Universidad de Kobe ha revelado que agregar vitamina B2 a las células que han estado expuestas al estrés del envejecimiento aumenta la capacidad de las mitocondrias para producir energía y previene envejecimiento celular. El grupo de investigación incluía al profesor KAMADA Shinji y al investigador asociado NAGANO Taiki del Biosignal Research Center.
Se ha demostrado previamente que la acumulación de células viejas (es decir, senescentes) en el cuerpo provoca trastornos relacionados con la edad y el envejecimiento de todo el cuerpo. Por lo tanto, existe el potencial para prevenir y mejorar los trastornos relacionados con la edad y prolongar la esperanza de vida saludable de las personas mediante el uso de suplementos y medicamentos que contengan vitamina B2 para suprimir la senescencia celular.
Los resultados de esta investigación se publicaron en Molecular Biology of the Cell el 1 de noviembre de 2021.
Puntos principales
- El envejecimiento del cuerpo es causado por la acumulación de células viejas (es decir, senescentes). Los experimentos en ratones han demostrado que los trastornos relacionados con la edad pueden prevenirse o tratarse suprimiendo esta acumulación.
- Este grupo de investigación descubrió un fenómeno antienvejecimiento mediante el cual la capacidad de la célula para absorber vitamina B2 aumenta en respuesta al estrés. .
- La vitamina B2 suprime la senescencia celular al activar la mitocondria, que produce energía.
- Una investigación más detallada sobre la relación entre la vitamina B2 y la supresión del envejecimiento podría conducir al desarrollo de simples y planes de tratamiento seguros para trastornos relacionados con la edad que incorporan planes de comidas y suplementos.
Antecedentes de la investigación
Japón es una sociedad súper envejecida y, como resultado, la investigación sobre el envejecimiento se está volviendo cada vez más importante para resolver los problemas médicos y de bienestar que lo acompañan, y para ayudar a las personas a vivir de manera saludable por más tiempo. El proceso por el cual el cuerpo envejece no se comprende completamente, sin embargo, se ha revelado que el envejecimiento de las células que componen el cuerpo es un factor. A medida que el ciclo de división celular se repite continuamente, las regiones de los telómeros al final de cada cromosoma se acortan, lo que finalmente da como resultado la senescencia celular, que es cuando la célula pierde la capacidad de dividirse. Investigaciones posteriores revelaron que la reducción de las regiones de los telómeros no es el único factor involucrado, y que varios tipos de estrés (como daño en el ADN y brotes de oxígeno reactivo) también pueden desencadenar la senescencia celular. Se cree que las células envejecidas resultantes de esta exposición al estrés se acumulan dentro del cuerpo a medida que envejece.
Más de una década de investigación sobre el envejecimiento ha revelado que las células senescentes tienen la capacidad dañina de causar una disminución funcional en todos los órgano en el cuerpo. Además, se ha descubierto que es posible prevenir o mejorar los trastornos relacionados con la edad que ocurren con mayor frecuencia a medida que las personas envejecen, como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, el Alzheimer y la diabetes, al prevenir la acumulación de células senescentes. Existe una intensa competencia en todo el mundo para desarrollar medicamentos que extiendan la vida saludable de las personas al prevenir esta acumulación; sin embargo, dicho medicamento aún no está disponible debido a varios problemas, como los efectos secundarios.
Las vitaminas, por otro lado. Por otro lado, son micronutrientes esenciales que se requieren para mantener el funcionamiento normal del cuerpo humano. Como el cuerpo humano no puede sintetizar vitaminas, debe absorberlas de los alimentos y bebidas. La vitamina B2 (también conocida como riboflavina) prevalece en alimentos como la carne, los huevos y los productos lácteos y es una vitamina importante para la generación de energía y el metabolismo. La deficiencia provoca síntomas como hinchazón en la boca y anemia. Por otro lado, no hay efectos negativos asociados con el consumo excesivo de vitamina B2, ya que el cuerpo la excreta pronto. Si bien la vitamina B2 es un nutriente esencial para mantener la salud, no se han realizado investigaciones sobre su relación con el envejecimiento. Este equipo de investigación comenzó a investigar los efectos de la vitamina B2 en el envejecimiento con la esperanza de que si una vitamina común pudiera suprimir la senescencia celular, esto contribuiría a hacer disponibles medicamentos antienvejecimiento seguros y de bajo costo.
Investigación Metodología
El equipo de investigación descubrió un fenómeno por el cual se producía resistencia a la senescencia celular como resultado del aumento de la cantidad de SLC52A1 producido. SLC52A1 es la proteína responsable de transportar la vitamina B2 a las células (transportador de vitamina B2). Cuando se incrementó la producción de SLC52A1, la senescencia celular no se produjo inmediatamente, ni siquiera en condiciones de estrés (donde las células humanas se trataron con un fármaco para dañar el ADN e inducir el envejecimiento). A raíz de esto, los investigadores realizaron un experimento en el que expusieron las células al estrés y luego aumentaron la cantidad de vitamina B2 en la solución de cultivo. Descubrieron que la resistencia a la senescencia aumentaba de acuerdo con la cantidad de vitamina B2 en la solución. Dentro de la célula, la vitamina B2 se convierte en una sustancia llamada Flavina Adenina Dinucleótido (FAD), una coenzima que promueve las reacciones químicas necesarias para actividades biológicas como la producción de energía. De hecho, la cantidad de FAD en las células expuestas al estrés aumentó, lo que resultó en que la vitamina B2 que había sido transportada a las células se convirtiera en FAD, suprimiendo así la senescencia.
A continuación, el equipo de investigación se centró en en las mitocondrias para investigar el mecanismo detrás de la supresión de la senescencia celular de FAD. Se sabe que la disminución funcional de las mitocondrias provoca la senescencia celular y que la FAD es esencial para la producción de energía en las mitocondrias, ya que funciona como una coenzima del complejo II de la cadena respiratoria. Cuando los investigadores investigaron la respuesta de las mitocondrias, se sorprendieron al descubrir que la actividad mitocondrial aumentaba temporalmente en las células sometidas a estrés, con la consiguiente disminución de la actividad que provocaba la senescencia. Además, los investigadores pudieron mantener el alto nivel de actividad mitocondrial mediada por el estrés al aumentar la cantidad de vitamina B2 en la solución de cultivo, lo que también permitió mantener un alto nivel de antienvejecimiento.
Finalmente, los investigadores buscaron aclarar cómo se conectan la actividad mitocondrial y el antienvejecimiento. Para ello, investigaron la actividad de la enzima AMPK, que detecta cuando no hay suficiente energía dentro de una célula, y descubrieron que la actividad de la AMPK es suprimida por la actividad mitocondrial. Por el contrario, la supresión de la actividad mitocondrial con un fármaco provocó que la AMPK se activara y enviara señales a la proteína p53, que induce la senescencia celular, para detener la división celular, lo que da como resultado un estado de envejecimiento. Los resultados anteriores revelan que la vitamina B2 aumenta la actividad mitocondrial en las células expuestas al estrés y previene el envejecimiento al suprimir las funciones de AMPK y p53.
Otros avances
La vitamina B2 se absorbe fácilmente de los alimentos y suplementos y se expulsa rápidamente del cuerpo si se consume demasiado. Por lo tanto, se espera que se puedan desarrollar tratamientos simples y seguros para los trastornos relacionados con la edad que utilicen la propiedad celular antienvejecimiento de la vitamina B2 que reveló este estudio. A continuación, el equipo de investigación llevará a cabo experimentos con animales para confirmar el efecto antienvejecimiento de la vitamina B2, con el objetivo de desarrollar un medicamento.
Explore más
La enzima que descompone los aminoácidos puede promover el envejecimiento Más información: Taiki Nagano et al, Transportador de riboflavina SLC52A1, un objetivo de p53, suprime la senescencia celular al activar el complejo mitocondrial II , Biología Molecular de la Célula (2021). DOI: 10.1091/mbc.E21-05-0262 Información de la revista: Molecular Biology of the Cell
Proporcionado por la Universidad de Kobe Cita: Una función antisenescencia recién descubierta of vitamin B2 (2021, 13 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-newly-anti-senescence-function-vitamin-b2.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.