La metformina ralentiza el envejecimiento molecular en células humanas, mientras que la rapamicina muestra efectos limitados

Estudiar cómo envejecen las células humanas con el paso del tiempo es difícil. Los ratones son sustitutos imperfectos del envejecimiento humano, y la mayoría de los modelos celulares comparan donantes jóvenes y mayores en un único momento, o fuerzan el envejecimiento con factores de estrés como oxidantes, progerina o divisiones repetidas hasta llegar a la senescencia. Traxler y sus colegas se preguntaron si bastaría con mantener vivos durante seis meses fibroblastos de piel humana que no se dividen, en confluencia, para crear un modelo controlable y basado en el tiempo del envejecimiento intrínseco de la célula.

El equipo obtuvo fibroblastos de biopsias de piel de 33 donantes de 0 a 92 años como referencia in vivo. Después, cuatro donantes mujeres de 53, 55, 67 y 68 años se mantuvieron en confluencia con inhibición por contacto, sin pases, durante seis meses. Se tomaron muestras cada mes (de 5 a 7 puntos temporales) para secuenciación de RNA y arrays de metilación EPIC. Las células no se volvieron senescentes. No mostraron tinción de p21 ni p16, ni aumento de la expresión del SASP, tenían núcleos pequeños y aún podían dividirse al pasarlas tras seis meses. Entre los relojes de metilación del DNA, Blood&Skin tuvo el mejor desempeño en las muestras in vivo (R2 = 0,98, velocidad 1,01x), frente a Hannum (0,40x) y PhenoAge (0,48x).

Los relojes de envejecimiento avanzaron mucho más rápido en la placa. El reloj de metilación del DNA avanzó, en promedio, a 8,2 veces la velocidad del tiempo real. El reloj transcriptómico tAge avanzó a 22,5x y RNAAgeCalc a 48,3x, con mayor variabilidad entre donantes. A lo largo de cinco meses, las células ganaron unos 3,6 años epigenéticos (IC del 95 %: -1,0 a 8,2) y 21,5 o 10,4 años transcriptómicos según el reloj. Por lo tanto, el envejecimiento transcripcional fue aproximadamente de 3 a 6 veces más rápido que el de la metilación, aunque ambos siguieron estando acoplados.

El análisis de vías comparó los datos in vitro con la cohorte in vivo de los autores (n = 20) y la cohorte de Fleischer (n = 143). El equipo encontró 17 vías de envejecimiento KEGG con regulación a la baja y 7 con regulación al alza que se solapaban y eran comunes a los tres conjuntos de datos. De las vías in vitro, 60 de 66 con regulación a la baja y 20 de 31 con regulación al alza también fueron significativas in vivo. Todas las vías solapadas se aceleraron in vitro sin invertir su dirección. La metilación del promotor se correlacionó de forma inversa con la expresión (rho = -0,86 para las vías con regulación a la baja y -0,75 para las de regulación al alza). El ajuste por sexo tuvo un efecto mínimo. Los datos de célula única mostraron que la heterogeneidad de edad aumentaba con el tiempo, lo que refleja los hallazgos in vivo.

Los fibroblastos preenvejecidos se convirtieron en neuronas inducidas con la misma eficiencia que las células basales, y las neuronas conservaron la edad adicional. La edad por metilación del DNA aumentó 4,2 ± 1,7 años, la de tAge 6,6 ± 1,5 y la de RNAAgeCalc 10,7 ± 4,4, y la señal persistió tras volver a sembrar las células. En las pruebas de fármacos, el resumen del estudio indica que la metformina atenuó de forma amplia el envejecimiento transcriptómico y epigenético, mientras que la rapamicina mostró una eficacia limitada. Esto es coherente con algunas evidencias preclínicas.

Las salvedades son importantes. Solo se envejecieron cuatro donantes mujeres, y partían de edades epigenéticas basales distintas, lo que probablemente refleja un tiempo previo en cultivo. El modelo captura un subconjunto reproducible de programas de envejecimiento, no la complejidad completa in vivo, y complementa los modelos de senescencia replicativa en lugar de reemplazarlos. Las tasas de aceleración no son equivalentes al tiempo real. Además, se trata de un solo tipo celular y no hay datos de resultados en humanos. Los resultados con fármacos deben tratarse como generadores de hipótesis, no como evidencia sobre la eficacia clínica.