Investigadores
de la universidad de Stanford han identificado un proceso inflamatorio
asociado a la edad que interviene en el desarrollo de las enfermedades
vasculares y que puede ser modulado por el consumo moderado de café.
La
inflamación crónica es un proceso asociado a muchas enfermedades
humanas como el Alzhéimer, las enfermedades cardiovasculares, la
osteoartritis o el cáncer. Sin embargo, los mecanismos moleculares
responsables no se conocen en detalle.
Las personas mayores
presentan niveles elevados dela molécula inflamatoria interleucina 1β
en sangre, que suelen asociarse a diversas condiciones asociadas al
envejecimiento. Los inflamasomas, estructuras intracelulares activadas
por la presencia de patógenos o estrés celular, son una de las fuentes
de interleucina 1β, pero hasta el momento no se había investigado cómo
podrían contribuir al desarrollo de enfermedades asociadas a la edad.
Con
el objetivo de profundizar en los mecanismos que conectan el sistema
inmunitario con el envejecimiento y condiciones asociadas, los
investigadores analizaron la expresión de genes del inflamasoma en
muestras de sangre de los participantes de la cohorte Stanford-Ellison,
una muestra compuesta por personas sanas de diversas edades cuya salud
es monitorizada de forma periódica.
Al comparar la expresión de
los genes del inflamasoma en la sangre de los participantes jóvenes
frente a la de los de mayor edad, el equipo detectó que la expresión de
módulos diferentes de genes del inflamasoma está correlacionada con la
salud y longevidad de las personas de más edad. Los investigadores
pudieron separar a los participantes de mayor edad en dos grupos,
aquellos con elevada expresión de los genes del inflamasoma que muestran
expresión constitutiva de IL-1β, y aquellos con baja expresión de los
genes del inflamasoma que no expresan IL-1β de forma constitutiva. Las
personas del primer grupo, con expresión constitutiva de IL-1β,
mostraban alteraciones en el metabolismo de nucleótidos y elevado estrés
oxidativo, situaciones que pueden aumentar los niveles de radicales
libres en la célula. Estas personas presentaban tasas elevadas de
hipertensión y rigidez en sus arterias, conectando la mayor expresión de
genes del inflamasoma con la aparición de condiciones cardiacas. En
aquellos mayores de 85 años, además, la elevada expresión de los genes
del inflamasoma estaba asociada a una mayor mortalidad.
Otra evidencia de la relación entre la expresión de
los genes del inflamasoma con la salud y longevidad es que la
probabilidad de tener al menos un familiar que hubiera sobrepasado los
90 años de edad en el grupo de las personas con expresión reducida de
los genes del inflamasoma, sin expresión constitutiva de IL-1β, era
mucho mayor que en el grupo con expresión elevada (88% frente al 11%).
“Nuestros
resultados muestran que un proceso inflamatorio subyacente, el cual
está asociado con el envejecimiento, no solo dirige la enfermedad
cardiovascular sino que a su vez es dirigido por eventos moleculares que
quizás seamos capaces de utilizar como diana y combatir,” señala Mark
Davis, profesor en el Instituto Stanford de Inmunidad, Trasplantes e
Infecciones y uno de los investigadores principales del trabajo.
El
análisis de metabolitos en las muestras de las personas con elevada
expresión de genes del inflamasoma e hipertensión permitió identificar
dos moléculas, N4A y adenina, capaces de activar los inflamasomas y
desencadenar tanto una respuesta in vitro por parte de plaquetas y neutrófilos como inducir inflamación e hipertensión en ratones.
La
cafeína tiene una estructura similar a la adenosina y actúa como
antagonista de la misma, por lo que los investigadores decidieron
estimar si los niveles de cafeína en sangre están relacionados con la
modulación de los genes del inflamasoma. En primer lugar, a partir de
los resultados de cuestionarios sobre el uso de bebidas con cafeína, el
equipo observó que aquellas personas mayores con tendencia a consumir
más cafeína mostraban niveles de expresión de IL-1β más bajos en sangre.
A continuación comprobaron que aquellas personas del grupo con menor
expresión de los genes del inflamasoma en sangre presentaban niveles
más elevados de los metabolitos resultantes del café, como la teofilina o
la teobromina, también presentes en el té y el chocolate,
respectivamente.
Por último confirmaron el efecto de la cafeína in vitro,
estudiando cómo niveles equivalentes a los presentes en la sangre de
los consumidores de café afectan a la expresión de IL-1β. La adición de
cafeína inhibía la secreción de IL-1β, por medio de la reducción de la
expresión del gen NLRC4 del inflamasoma.
Los
resultados del trabajo conectan la respuesta inmunitaria innata mediada
por la activación del inflamasoma con la inflamación crónica y las
enfermedades cardiovasculares, mostrando un nuevo proceso inflamatorio
implicado en el desarrollo de diversas condiciones fisiológicas
asociadas al envejecimiento. Los investigadores sugieren que un
incremento en el estrés oxidativo en las personas de mayor edad lleva a
un aumento en la degradación del ARN de transferencia, lo que da lugar a
la producción de N4A y el aumento de la expresión de NLRC4.
Además,
señalan un mecanismo por el que la cafeína influye en la longevidad. El
consumo moderado de café podría suprimir la inflamación sistémica
causada por la activación del inflamasoma y contribuir así a la
correlación observada entre el consumo de cafeína y la longevidad.
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