El zoo de Matusalén (I): Lo que la naturaleza nos enseña sobre el envejecimiento

 

La ballena boreal (Balaena mysticetus)

Pese a los espectaculares resultados obtenidos en las últimas décadas alargando la expectativa de vida de organismos modelo en el laboratorio mediante manipulación genética, la naturaleza nos ofrece un panorama aún más espectacular de diversidad de periodos de vida alcanzados por la evolución. Algunas especies animales pueden llegar a vivir más de cuatro siglos e incluso especies de mamíferos, tales como la ballena boreal (Balaena mysticetus), parecen poder superar unos impresionantes 200 años.

Sin embargo existen otros animales que quizás no tengan unos periodos de vida absolutos tan espectaculares y por ello, con sus modestos periodos de vida, han suscitado menor atención. Este hecho sin embargo cambió en el momento en el que ciertos investigadores empezaron a analizar cuidadosamente la diversidad animal en lo relativo a la longevidad y envejecimiento que podemos encontrarnos en la naturaleza. Esta perspectiva que ofrece la biología comparativa consiste en fijarse en las similitudes y diferencias entre individuos y especies para un mismo proceso, y el caso del envejecimiento es un excelente ejemplo de esta aproximación.

A nadie se le escapa la diferencia entre un organismo viejo y uno joven, sea este un caballo, un perro o un ratón. Podríamos decir entonces que, al menos para los mamíferos, todos envejecemos de manera similar. El paso del tiempo se refleja en la alteración del pelaje y de la piel, el decaimiento de la percepción sensorial, las capacidades cognitivas, la fuerza muscular y todo un conjunto de características más o menos comunes. Y sin embargo, al mismo tiempo, los mamíferos también manifiestan enormes diferencias en cómo envejecen. La diferencia más obvia es la velocidad a la que se envejece, incluso dentro de una misma especie. En los perros, por ejemplo, aquellos de menor tamaño envejecen con las mismas características, pero a una velocidad menor que los miembros más grandes de la misma especie. Muestran además una incidencia de patologías asociadas a la edad más retrasada, es decir, se mantienen en mejor estado de salud durante más tiempo. En los humanos, es bien conocido que en muchas ocasiones la longevidad va por familias y, pese a que no podemos establecer claramente en qué grado es una característica heredable, lo cierto es que los descendientes de padres centenarios poseen una probabilidad de entre 8 y 17 veces mayor de llegar ellos también a celebrar su 100 cumpleaños que el resto de los mortales.

 

El gusano (Caenorhabditis elegans), la mosca (Drosophila melanogaster) y el ratón (Mus musculus), de izquierda a derecha, obviamente

Volviendo de nuevo al punto de partida de esta entrada, la biología molecular nos ha aportado el conocimiento de más de 200 manipulaciones en genes únicos que causan el aumento del periodo de vida de especies animales de laboratorio simples como los gusanos (Caenorhabditis elegans) y la mosca (Drosophila melanogaster), y más de 20 alteraciones de genes que permiten retrasar el envejecimiento y prolongar la vida del ratón de laboratorio (Mus musculus). Sin embargo, las extraordinarias diferencias en longevidad que podemos encontrar entre distintas especies en la naturaleza, no han servido hasta el momento como base para identificar mecanismos y métodos que nos permitan alterar el envejecimiento. Un conocimiento más profundo del envejecimiento en la naturaleza y de las distintas estrategias desarrolladas por la evolución que permiten disfrutar de longevidades extraordinarias, podría sin duda arrojar mucha información sobre el proceso de envejecimiento. Pero, vayamos por partes, ¿qué sabemos del envejecimiento de las distintas especies animales y, especialmente, de otros miembros de nuestra familia los mamíferos?

 

Almeja de Islandia (Artica islandica)

Pese a que los más de 200 años de las ballenas boreales nos puedan parecer impresionantes, no son, ni muchos menos, las especies animales con mayor longevidad. Existen casos documentados de moluscos bivalvos (del tipo de ostras y almejas) cuyo estudio de datación por radiocarbono y el examen de los anillos de crecimiento arroja edades por encima de los 400 años, como es el caso de la denominada almeja de Islandia (Arctica islandica), y hasta de más de 500 años, como es el caso de la recientemente descrita ostra Neopycnodonte zibrowii.

 

La ostra Neopycnodonte zibrowii

Sin embargo, por muy impresionantes que sean estos registros, podríamos decir que para estas especies hay truco. Se trata en todos los casos de poiquilotermos (animales de sangre fría) que viven en ambientes fríos. Los procesos de la vida, desde el metabolismo, hasta la replicación del ADN, la transcripción y traducción para formar proteínas, etc, se encuentran sensiblemente ralentizados en todos ellos. Por el contrario, los vertebrados endotérmicos (por ejemplo los mamíferos y las aves) necesitan emplear enormes cantidades de energía en mantener su temperatura corporal, lo que les expone a mayores daños colaterales derivados de esta actividad. Además, su incesante búsqueda de alimentos para cumplir con unas altas demandas energéticas les expone a mayores riesgos.

Entonces, ¿qué mamíferos podemos considerar como poseedores de una longevidad extraordinaria? Pues aunque esta parezca una pregunta sencilla y directa, la cosa no es tan simple. Por supuesto, podríamos fijarnos exclusivamente en la longevidad absoluta para responder a tal pregunta, es decir, cuánto tiempo se ha documentado que una especie puede vivir. De esta manera, los humanos nos situaríamos en segunda posición en el escalafón de especies más longevas, solo por detrás de la ballena boreal, para la cual existen datos de racemización de aminoácidos de la retina, así como evidencias derivadas de arpones encontrados en ejemplares cazados, que como ya hemos comentado apuntan a edades superiores a los 200 años. Sin embargo, hay que hacer notar que carecemos de suficientes datos de longevidad para la mayoría de especies de mamíferos marinos, por lo que es posible que algunas otras nos superen también.

Otra forma de abordar la cuestión de cuáles son las especies con mayor longevidad es atender a la relación entre longevidad y tamaño corporal. El motivo por el que es necesario tener en cuenta el tamaño corporal es porque está bien establecido que los mamíferos de mayor tamaño viven generalmente más tiempo que los de menor tamaño. Este hecho no es exclusivo para la longevidad y prácticamente es extendible a casi cualquier otro parámetro fisiológico objeto de nuestra atención. La velocidad de crecimiento y desarrollo, los latidos del corazón, el metabolismo, la reproducción, la respiración, la velocidad de contracción muscular, incluso parámetros más sutiles como el número, tamaño y longevidad de varias células sanguíneas, todos guardan una proporción con el tamaño del animal.

Para analizar entonces la longevidad sin perder de vista el tamaño, se desarrolló el denominado “Cociente de Longevidad” (LQ, de sus siglas en inglés). Si representamos gráficamente la longevidad de todas las especies para las cuales conocemos de manera razonablemente precisa su periodo de vida (alrededor de 600), frente a la masa corporal, observaremos una relación lineal entre longevidad y tamaño corporal, a excepción de aquellas especies de menos de 1 kg. El grupo de animales que “fastidia” la recta es el de los murciélagos y algunos marsupiales, que con masas inferiores a 1 kg no mantienen esta relación entre longevidad y tamaño corporal. Si se eliminan los datos correspondientes a estos animales, obtendremos por fin una función perfectamente lineal entre longevidad y tamaño corporal. Ahora, utilizando esta recta de regresión, uno puede calcular el cociente entre la longevidad esperable para una especie, dado su tamaño corporal, y la longevidad verificable para dicha especie. Es decir, el ya mencionado LQ. Por supuesto, el LQ medio debería ser siempre 1.

 

La rata parda (Rattus norvegicus)

Si empleamos ahora esta recta y el LQ para analizar las distintas especies, nos encontramos con datos asombrosos. Por ejemplo, para las 65 especies de murciélagos para las cuales poseemos datos razonablemente precisos de longevidad, el LQ es en promedio 3,5 veces superior al promedio (es decir, LQ=3,5). Si además reflexionamos sobre el hecho de que los datos de longevidad referidos a los murciélagos provienen de estudios realizados con animales en su medio salvaje, no en condiciones óptimas, asépticas y protegidas como son las condiciones en laboratorio, este dato es aún más remarcable. En el lado opuesto nos encontramos con la rata parda (Rattus norvegicus) que, pese a condiciones óptimas de cuidados y ambiente protegido, vive solo un 45% de lo que le correspondería por su tamaño.

Y los humanos, ¿qué tal nos comportamos en este análisis? Una consideración necesaria es que las comparaciones entre los humanos y el resto de animales no son justas. Los datos de longevidad para la mayoría de las especies se obtienen a partir de unos pocos cientos o unos pocos miles de individuos, en el mejor de los casos. Para los humanos, disponemos de cientos de miles de ejemplos, lo cual favorece la observación de individuos extremadamente longevos, comparado con el resto de especies. Existen estimaciones que apuntan a una frecuencia de 1 persona centenaria por cada 10.000 personas en la población. Por tanto, 100 años es una asunción razonable como edad máxima con la que compararse con el resto del zoo de Matusalén. Si usamos el dato de 100 años, los humanos vivimos 4,5 veces el periodo de vida esperable para nuestro tamaño, no está mal.

 

La rata-topo desnuda (Heterocephalus glaber)

Pero aún existen 19 especies que viven más tiempo que los humanos, de acuerdo a sus LQs respectivos. De estas 19 especies, 18 son murciélagos y 1 es un roedor, la rata-topo lampiña, o desnuda (Heterocephalus glaber), con un impresionante LQ de 5,3. Solo si empleásemos en la comparación el dato de longevidad máxima registrado y verificado para un humano, el de la francesa Jeanne Calment (ver entrada anterior de este mismo blog) con sus 122 años, alcanzaríamos el valor de LQ de 5,3, el de la rata-topo desnuda.

Creo que bien merece la pena detenerse a analizar más en detalle las características de algunos de estos miembros destacados del zoo de Matusalén, pero permítanme que lo haga en una próxima entrada, no quisiera cansarles.