Un chihuahua y un gran danés pueden compartir casa, comida y cuidados veterinarios, pero el paso del tiempo no parece correr a la misma velocidad para ambos.
Mientras las razas pequeñas pueden alcanzar dos décadas de vida, los perros grandes suelen enfrentar un envejecimiento más rápido. Un estudio publicado ayer en la revista Science encontró una posible explicación en cambios epigenéticos: marcas químicas que regulan la actividad de los genes sin modificar la secuencia del ADN y que ayudan a mantener bajo control a los llamados “genes saltarines”.
La investigación analizó muestras de sangre de 894 perros de cerca de 120 razas que formaban parte del Dog Aging Project, una iniciativa que estudia la salud de animales de compañía en Estados Unidos. Los resultados ayudan a explicar por qué los perros de mayor tamaño suelen tener una vida más corta que los pequeños.
Razas gigantes, como el lebrel irlandés o el mastín, viven alrededor de 10 años o menos. En cambio, algunos chihuahuas llegan a los 18 o 20 años. El tamaño no determina por sí solo la longevidad, pero el estudio encontró una relación entre el crecimiento corporal y ciertos cambios moleculares asociados con la edad.
El ADN contiene las instrucciones genéticas de cada célula. La epigenética reúne mecanismos que regulan cuáles de esas instrucciones se activan, se reducen o permanecen bloqueadas, sin alterar esa información genética. Estas marcas también pueden modificarse por factores como la edad, la alimentación, el estrés, la actividad física y la exposición al ambiente.
Los investigadores estudiaron la metilación del ADN, un conjunto de señales químicas que regula la actividad de los genes sin alterar la secuencia genética. Estas marcas, llamadas grupos metilo, ayudan a decidir qué instrucciones contenidas en el ADN se activan, cuáles se reducen y cuáles permanecen bloqueadas.
Dicho de forma sencilla, el ADN contiene la información básica de cada célula y la metilación funciona como un sistema de control. Con el paso de los años, ese sistema se modifica y deja señales que permiten estimar la edad biológica de un organismo.
A partir de esos patrones, el equipo desarrolló un reloj epigenético, una herramienta capaz de estimar la edad de los perros con un margen cercano a un año. También observó que los animales cuya edad epigenética superaba su edad cronológica presentaban un mayor riesgo de morir por cualquier causa durante los dos años siguientes.
“Usando nuestro biomarcador, este reloj epigenético, los perros grandes envejecían un poco más rápido por cada año de vida que los perros pequeños”, explicó Noah Snyder-Mackler, investigador de la Universidad Estatal de Arizona.
El análisis también mostró que los machos acumulaban estos cambios a un ritmo más rápido que las hembras, incluso entre los animales que habían sido castrados a una edad temprana.
Los “genes saltarines” pierden control en las razas grandes
La investigación se concentró en unas secuencias conocidas como elementos transponibles, también llamadas “genes saltarines”. Son fragmentos de ADN que pueden copiarse o cambiar de posición dentro del genoma.
En condiciones normales, la metilación del ADN mantiene inactivos a esos elementos. Cuando las marcas químicas disminuyen, algunas de estas secuencias pueden recuperar actividad y desplazarse a otras zonas del material genético. Ese proceso puede afectar el funcionamiento de genes, dañar el ADN y favorecer la inflamación.
Los científicos pusieron la atención sobre una familia de elementos transponibles llamada LINE1. Son secuencias que, si pierden control, pueden multiplicarse dentro del genoma. En términos simples, actúan como copias móviles del ADN que la célula necesita mantener bajo vigilancia.
Más del 40% de las regiones vinculadas a LINE1 perdió metilación con el envejecimiento, según los datos difundidos por los autores. La caída fue mayor entre las razas grandes. Los perros gigantes perdieron alrededor de un 35% más de metilación en estas regiones por año que los animales pequeños.
“Lo que encontramos es que la regulación epigenética de los elementos transponibles, en especial de los LINE1, parece ser un factor importante que determina la velocidad a la que envejecen los distintos perros”, señaló Snyder-Mackler.
El estudio no prueba que los genes saltarines sean la causa directa de la menor longevidad de los perros grandes. Sí muestra una relación entre el tamaño corporal, la pérdida de control de estas secuencias y el envejecimiento biológico.
El crecimiento rápido puede exigir recursos al organismo
Los autores plantearon una hipótesis para explicar esta diferencia. La crianza selectiva permitió obtener perros de tamaños muy distintos dentro de una misma especie. Sin embargo, alcanzar un cuerpo grande en poco tiempo puede implicar un costo biológico.
Un perro de raza gigante necesita crecer con rapidez durante sus primeros meses y años de vida. Ese esfuerzo podría obligar al organismo a distribuir recursos entre el desarrollo corporal, la reparación de tejidos, las defensas inmunitarias y la protección del ADN.
“Sus cuerpos tienen que hacer esta compensación entre un crecimiento muy rápido y el mantenimiento de ese crecimiento, frente a la inversión en el sistema inmunitario y la integridad del organismo”, afirmó Snyder-Mackler.
El investigador aclaró que esa explicación aún necesita más pruebas. El trabajo no examinó de manera directa por qué las razas grandes pierden metilación con mayor velocidad, sino que identificó un patrón molecular vinculado con su menor expectativa de vida.
Los perros de compañía son un modelo útil para estudiar la edad biológica porque viven en los mismos ambientes que las personas. Comparten hogares, rutinas, actividad física, alimentación y exposición a contaminantes o factores de estrés.
“Los perros proporcionan un modelo extraordinario para comprender el envejecimiento porque muestran una variación drástica en la esperanza de vida dentro de una sola especie”, sostuvo Noah Snyder-Mackler.
El Dog Aging Project reúne información de decenas de miles de perros. Los investigadores buscan ampliar el seguimiento para conocer qué factores explican las diferencias entre animales de la misma raza y desarrollar herramientas que permitan anticipar problemas de salud relacionados con la edad.
El próximo paso será determinar si la activación de los elementos LINE1 es una consecuencia del envejecimiento o si participa de forma directa en ese deterioro. Esa respuesta podría aportar datos para mejorar el cuidado de los perros y profundizar el estudio de mecanismos que también podrían actuar en otros mamíferos.