Marcadores de envejecimiento y longevidad: influencia del estrés, ambiente social y dieta

• Autores: Judith Félix Escalera
• Directores de la Tesis: Mónica de la Fuente del Rey (dir. tes.), Irene Martínez de Toda Cabeza (dir. tes.), Antonio Garrido Tarrío (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Número de páginas: 406
• Títulos paralelos:
  • Markers of aging and longevity: influence of stress, social environment and diet
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Francisco Aranda Gómez (presid.), Inés Sánchez-Román Rojas (secret.), María del Carmen Vida Rueda (voc.), Caroline Hunsche (voc.), Lydia Giménez Llort (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biología por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología animal (zoología)
      • Fisiología animal
    • Biología humana
      • Fisiología humana
    • Inmunología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    El envejecimiento es un proceso biológico caracterizado por la disminución de las funciones del organismo y la menor capacidad de adaptación. Según la teoría de la oxidación-inflamación, el envejecimiento está asociado a un estrés oxidativo e inflamatorio crónico, que afecta especialmente a los sistemas reguladores (nervioso, inmunitario y endocrino), lo que conlleva su deterioro y el aumento de morbilidad y mortalidad. Este proceso es heterogéneo, por lo que individuos de la misma edad cronológica pueden envejecer a distintas velocidades. Esto llevó a acuñar el término Edad Biológica (EB), que es mejor indicador que la cronológica para evaluar el estado de salud y la velocidad de envejecimiento.

    Los estudios sobre envejecimiento y la búsqueda de biomarcadores para determinar la EB y predecir la esperanza de vida son de gran relevancia. Además, factores genéticos y de estilo de vida influyen en este proceso y conocerlos ayudaría a ralentizar el envejecimiento y alcanzar una longevidad saludable.

    Por ello, los objetivos de la presente Tesis Doctoral fueron: Objetivo 1: Búsqueda y validación de marcadores de envejecimiento, Edad Biológica y longevidad en ratón.

    Objetivo 2: Estudio de la influencia que tienen factores como el estrés, el ambiente social, el sexo y la dieta sobre el proceso de envejecimiento.

    Los resultados del primer objetivo mostraron que modelos predictores de esperanza de vida basados en parámetros conductuales, inmunitarios y de estado redox desarrollados en ratones adultos no son aplicables en ratones viejos, por lo que se crearon nuevos modelos para esta edad. Además, se desarrollaron dos modelos matemáticos para cuantificar la EB en ratón, el Immunity y el Redox Clock, que incluyen parámetros de función inmunitaria y estado redox valorados en células peritoneales. Estos modelos permitieron establecer una relación entre la EB y la longevidad de cada animal.

    Finalmente, se estudiaron las subpoblaciones leucocitarias peritoneales de ratones en la edad adulta, vieja, muy vieja y longeva. Los longevos mantenían similitudes con los adultos, pudiendo explicarse esa longevidad excepcional por el aumento de linfocitos T CD4+ y CD8+ que contienen TNF-a, y de linfocitos T CD4+ y macrófagos que contienen IL-10. Estos parámetros se propusieron como marcadores de envejecimiento.

    En el segundo objetivo se demostró que una adecuada respuesta al estrés es fundamental para un buen envejecimiento y longevidad. En un modelo de envejecimiento prematuro en ratones (PAM) basado en una respuesta inadecuada al estrés, se observó que los PAM presentan un mayor envejecimiento cerebral. Los no PAM muestran un estado inmunitario e inflamatorio intermedio entre los PAM y los excepcionales no PAM, lo que sugiere que el sistema inmunitario tiene un papel clave en el grado de envejecimiento y la longevidad. Además, se observó que animales deficientes para la síntesis de tirosina hidroxilasa, dada su limitada síntesis de catecolaminas, no responden bien a un estrés por inmovilización deteriorando su conducta, inmunidad y estado redox, siendo este deterioro dependiente del sexo y de la cepa de estudio.

    También se demostró que, tras una convivencia con ratones adultos, los ratones viejos y PAM mejoran la inmunidad de timo y bazo, así como el estado redox de estos órganos y de otros no inmunocompetentes.

    Respecto al sexo se observó que las hembras Swiss a lo largo de su vida muestran una mejor conducta, inmunidad y estado redox que los machos, alcanzando una mayor longevidad.

    En cuanto a la dieta, se comprobó en ratones que la exposición de altas dosis de carragenano en edades tempranas supone un deterioro de su conducta, inmunidad y estado oxidativo-inflamatorio a lo largo de su vida que resulta en una menor longevidad. Sin embargo, cuando personas adultas toman durante dos meses un suplemento con AM3, espermidina y hesperidina o una mezcla probiótica con vitamina D, mejoran la inmunidad, el estado oxidativo-inflamatorio y rejuvenecen su EB.

  • English

    Aging is a progressive and general process, characterized by a deterioration of the functions of the organism and by a reduced capacity to adapt to changes and to recover homeostasis. According to the oxidation-inflammation theory, this process is due to the establishment of a chronic oxidative and inflammatory stress that affects all the cells of the organism, but more significantly those of the systems, nervous, immune, and endocrine, causing the loss of their functionality and of the communication between them. Given that these systems are crucial for maintaining health, the increased morbidity and mortality that appear as we age is understandable. Moreover, this process is very heterogeneous, so individuals of the same species and with identical chronological age may be aging at different rates. This led to the term Biological Age, which is a better indicator than the chronological age of the state of health and the rate of aging of an individual...