Fragmentos de ADN mitocondrial en sangre podrían ser importantes biomarcadores del envejecimiento y la inflamación

Los altos niveles de ADN genómico libre circulante (ccf-gDNA), o fragmentos de ADN creados debido a la muerte celular, en la sangre, se han relacionado con la inflamación crónica y la fragilidad. Estudios anteriores consideraron principalmente ccf-gDNA como un biomarcador potencial para el deterioro cognitivo y físico asociado con el envejecimiento. Comparable con ccf-gDNA, el ADN mitocondrial (ccf-mtDNA), el ADN que se hereda por vía materna, se puede ubicar en los orgánulos celulares y, a menudo, se lo conoce como "plantas de energía" dentro de las células de humanos, otros animales, plantas y la mayoría de los organismos. Tras la muerte celular programada natural (apoptosis), el ADN mitocondrial se fragmenta y se deja circular en la sangre, de forma similar al ADN genómico. Grandes fragmentos de ADN mitocondrial pueden desencadenar una inflamación crónica, una respuesta inmunitaria similar a la reacción del cuerpo a las bacterias y los virus, si un evento traumático como una lesión, una interrupción del flujo sanguíneo o una enfermedad provoca la muerte celular. Ahora, un nuevo estudio ha correlacionado aún más los niveles de ADN libre circulante en la sangre con la inflamación crónica y la fragilidad al centrarse en el ADN mitocondrial en lugar de únicamente en el ADN genómico.

Los nuevos hallazgos de los investigadores de Johns Hopkins Medicine (Baltimore, MD, EUA) respaldan la idea de que niveles relativamente altos de fragmentos de ADN en muestras de sangre de rutina podrían servir como biomarcadores, o indicadores, precisos y valiosos para un amplio espectro de deterioros cognitivos y físicos. El análisis también descubrió relaciones entre estos fragmentos de ADN y la presencia de otros biomarcadores de envejecimiento establecidos, como proteínas de citoquinas, factores de necrosis tumoral (proteínas producidas por el sistema inmunitario en respuesta al crecimiento tumoral) y proteínas generadas por el hígado durante la inflamación. Para este estudio, el equipo de investigación analizó muestras de sangre tomadas de 672 hombres y mujeres que vivían en la comunidad a mediados de la década de 1990, que tenían una edad promedio de 80 años al comienzo del período de estudio. Estos participantes fueron seleccionados de tres estudios de cohortes.

Todos los participantes se sometieron a pruebas físicas y cognitivas anuales en el momento de cada extracción de sangre, que incluyeron pruebas de memoria, percepción y físicas para la fuerza de agarre, la marcha, la fatiga y la función motora. Luego, los investigadores compararon los niveles de fragmentos de ADNmt de CCF largos y cortos con cuatro biomarcadores establecidos de inflamación: proteínas de citoquinas, dos tipos de factores de necrosis tumoral y proteínas inflamatorias del hígado. Los resultados revelaron correlaciones significativas entre estos cuatro biomarcadores y mayores niveles de CCF-mtDNA. Por ejemplo, si la muestra de sangre de un paciente tenía niveles altos de uno o más de estos biomarcadores de inflamación conocidos, la muestra también tenía niveles altos de CCF-mtDNA. Además, los investigadores descubrieron que, si bien los niveles altos de ADN genómico circulante estaban asociados con el deterioro cognitivo y físico, los niveles altos de ADN mitocondrial estaban más fuertemente vinculados solo con el deterioro físico. Los investigadores planean ampliar sus estudios a adultos más jóvenes para determinar el momento más temprano en que estos fragmentos de ADN libre circulantes se vuelven significativos en las muestras de sangre. Además, buscan descifrar con precisión cómo estos fragmentos de ADN contribuyen a la inflamación y explorar posibles intervenciones antes de que precipiten el deterioro cognitivo y físico.

"Al expandir los tipos de ADN que se analizan en la sangre, la nueva investigación ha ampliado los esfuerzos para comprender y predecir mejor el deterioro físico y cognitivo que viene con el envejecimiento", dice Peter Abadir, MD, profesor asociado de medicina geriátrica y gerontología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

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Johns Hopkins Medicine