Qué pasa en el cuerpo cuando ayunamos: así funciona la autofagia

Imaginemos células eucariotas en un charco primitivo, flotando y alimentándose con el único propósito de dividirse. Ahora, pensemos en un período de escasez. Las células mejor adaptadas al ayuno sobrevivirán. Esta situación, repetida a lo largo del tiempo, provocó el desarrollo de sofisticados mecanismos de adaptación al ayuno, uno de ellos es la autofagia, un proceso con millones de años de antigüedad que la ciencia empezó a conocer hace tan solo 50.

Desde pequeños aprendimos a reciclar. Nuestras células también lo saben, y reciclan desde que nacemos. Las células de nuestro cuerpo (y cualquier célula eucariota, como las levaduras) pueden envolver y atrapar dentro de membranas los orgánulos y proteínas que ya no les sirven y llevarlos al orgánulo que se encarga de degradar y reciclar (autofagia), el lisosoma.

De esta manera consiguen reutilizar los componentes “basura” de la forma más conveniente para ellas en cada momento. Cuando las células ayunan, llevan a reciclar muchas más moléculas para adaptarse y sobrevivir.

Todos procedemos del cigoto, la célula resultante de la unión del espermatozoide con el óvulo. A partir de esa única célula, se genera un organismo tan complejo como el ser humano. Durante el desarrollo, las células se transforman, en un proceso llamado diferenciación celular.

Se detectó que la autofagia es necesaria en algunas de estas transformaciones celulares para eliminar todo aquello que la célula no va a necesitar en su nueva vida. Un ejemplo es la formación de glóbulos rojos (las células encargadas de transportar el oxígeno en la sangre). Se observó que ratones mutantes para genes que participan en el proceso de la autofagia acababan desarrollando anemia (escasez de glóbulos rojos).

La célula es capaz de distinguir qué quiere degradar mediante la autofagia y qué no. Por ejemplo, en la formación de las células ganglionares de la retina (que llevan la información visual al cerebro), lo que se degrada de forma selectiva para la transformación celular son las mitocondrias, las encargadas de obtener la energía.

Nuestras células también aprendieron a usar este proceso de empaquetado y degradado para defenderse frente a las infecciones. Algunas bacterias y virus evolucionaron de tal forma que pueden aprovechar el mecanismo de la autofagia para pasar inadvertidos y crecer con mayor facilidad. Siendo un proceso tan básico y esencial para las células, también está implicado en multitud de enfermedades. Especialmente en las neurodegenerativas, aunque también en inflamatorias, autoinmunes y oncogénicas.

En la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas se produce la acumulación de alguna proteína, lo que automáticamente lleva a pensar que hay un fallo en el sistema de degradación de las mismas. También se detectaron multitud de mutaciones en genes relacionados con la autofagia que son factores de riesgo de estas enfermedades.

Pero no solo parece estar relacionado con la capacidad de degradar proteínas acumuladas. Se sabe que la autofagia es importante también para la formación y eliminación de sinapsis (conexiones neuronales) durante el desarrollo. Uno de los signos del autismo es el exceso de estas sinapsis neuronales y, efectivamente, se vio que ratones con comportamientos autistas (con la mutación Tsc2+/-) pueden mejorar si se les trata con inductores de autofagia.

El principal factor de riesgo de estas enfermedades neurodegenerativas es la vejez. La autofagia parece jugar un papel clave aquí. Los científicos consiguieron que moscas, gusanos y ratones vivieran más tiempo induciendo este proceso.

Anemia, enfermedades neurodegenerativas, autismo, vejez… ¿es la autofagia la cura definitiva a todos estos problemas? Es normal que, al ser un proceso tan básico en la vida de una célula, se vea afectado en diversas enfermedades. Y por eso mismo, también hay que tener mucho cuidado a la hora de modularlo. No tendría sentido aumentar la formación de membranas que recojan la basura celular si el encargado de degradarla está obsoleto, por ejemplo.

Para poder usar la autofagia en nuestro beneficio es esencial comprender qué parte del proceso se ve afectado en cada enfermedad y decidir si es inteligente usar una diana u otra. Multitud de empresas se lanzaron ya en una frenética carrera por encontrar fármacos que modulen la autofagia de forma segura y satisfactoria en diferentes contextos clínicos.

Este contenido fue producido por un equipo de LA NACION con la asistencia de la IA a partir de un artículo publicado por The Conversation.