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Agentes senolíticos naturales en la terapia antienvejecimiento

Vázquez Blanquiño, Alberto

Abstract

El envejecimiento de la población, fruto del desarrollo socieconómico, es una característica de nuestra sociedad que presenta nuevos retos. Según la OMS, se estima que para el año 2050, el porcentaje de personas mayores de 60 años se duplicará. Esto, sin duda, supondrá un problema sociosanitario ya que el envejecimiento está íntimamente relacionado con el desarrollo de enfermedades asociadas a la edad, por lo que un aumento de la población en esa franja de edad puede llegar a una saturación del sistema sanitario global. Estos datos han hecho que se pongan en marcha numerosos programas de investigación para abordar la prevención de enfermedades relacionadas con el envejecimiento, el cual viene caracterizado por alteraciones epigenéticas, inestabilidad genómica, disfunción mitocondrial, alteración de la comunicación intercelular y senescencia celular, entre otras características. Así, la evidencia científica apunta a alguna de estas características, como la senescencia celular, para realizar un abordaje terapéutico del envejecimiento y patologías relacionadas. La senescencia celular se define como una etapa irreversible en la que la célula detiene su capacidad proliferativa y es resistente a la apoptosis, aunque sigue siendo metabólicamente activa. Estas células emiten una serie de factores inflamatorios, conocidos como SASP, que promueven un entorno inflamatorio de bajo grado, siendo éste el principal promotor del envejecimiento. A día de hoy se han descrito distintos agentes senolíticos derivados de productos naturales, tales como Quercetina, Fisetina, Curcumina, Piperlongumina, Geldanamicina y los glucósidos cardíacos. La mayoría de ellos están encaminados a inhibir las vías pro-supervivencia que hacen posible que estas células sean resistentes a la apoptosis. No obstante, de momento todos ellos se encuentran en fase experimental y aún no hay una aprobación para su uso en humanos.

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ALBERTO VÁZQUEZ BLANQUIÑO Tutora: Angélica Castaño Navarro Departamento de Bioquímica y Biología Molecular AGENTES SENOLÍTICOS NATURALES EN LA TERAPIA ANTIENVEJECIMIENTO Trabajo Fin de Grado Sevilla, Junio 2020 Universidad de Sevilla Facultad de Farmacia Grado en Farmacia Trabajo Fin de Grado AGENTES SENOLÍTICOS NATURALES EN LA TERAPIA ANTIENVEJECIMIENTO Revisión bibliográfica Realizado por: ALBERTO VÁZQUEZ BLANQUIÑO Tutora: Angélica Castaño Navarro Departamento de Bioquímica y Biología Molecular Sevilla, Junio 2020 1 RESUMEN El envejecimiento de la población, fruto del desarrollo socieconómico, es una característica de nuestra sociedad que presenta nuevos retos. Según la OMS, se estima que para el año 2050, el porcentaje de personas mayores de 60 años se duplicará. Esto, sin duda, supondrá un problema sociosanitario ya que el envejecimiento está íntimamente relacionado con el desarrollo de enfermedades asociadas a la edad, por lo que un aumento de la población en esa franja de edad puede llegar a una saturación del sistema sanitario global. Estos datos han hecho que se pongan en marcha numerosos programas de investigación para abordar la prevención de enfermedades relacionadas con el envejecimiento, el cual viene caracterizado por alteraciones epigenéticas, inestabilidad genómica, disfunción mitocondrial, alteración de la comunicación intercelular y senescencia celular, entre otras características. Así, la evidencia científica apunta a alguna de estas características, como la senescencia celular, para realizar un abordaje terapéutico del envejecimiento y patologías relacionadas. La senescencia celular se define como una etapa irreversible en la que la célula detiene su capacidad proliferativa y es resistente a la apoptosis, aunque sigue siendo metabólicamente activa. Estas células emiten una serie de factores inflamatorios, conocidos como SASP, que promueven un entorno inflamatorio de bajo grado, siendo éste el principal promotor del envejecimiento. A día de hoy se han descrito distintos agentes senolíticos derivados de productos naturales, tales como Quercetina, Fisetina, Curcumina, Piperlongumina, Geldanamicina y los glucósidos cardíacos. La mayoría de ellos están encaminados a inhibir las vías pro-supervivencia que hacen posible que estas células sean resistentes a la apoptosis. No obstante, de momento todos ellos se encuentran en fase experimental y aún no hay una aprobación para su uso en humanos. Palabras clave: envejecimiento, senescencia celular, senolítico, apoptosis 2 ÍNDICE RESUMEN .................................................................................................................. 1 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 3 2. OBJETIVOS ....................................................................................................... 5 3. METODOLOGÍA ................................................................................................ 5 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................... 6 4.1. SENESCENCIA CELULAR ................................................................................................ 6 4.1.1. DETENCIÓN DEL CICLO CELULAR ASOCIADO A SENESCENCIA ................................................... 8 4.1.2. FENOTIPO SECRETOR ASOCIADO A SENESCENCIA (SASP) .......................................................... 9 4.1.3. RESISTENCIA A LA APOPTOSIS ................................................................................................. 12 4.1.4. ACTIVIDAD BETA-GALACTOSIDASA ASOCIADA A SENESCENCIA (SA-bGAL) ............................. 15 4.2. AGENTES SENOLÍTICOS .............................................................................................. 16 4.2.1. QUERCETINA ...................................................................................................................... 20 4.2.2. FISETINA ............................................................................................................................. 23 4.2.3. PIPERLONGUMINA ............................................................................................................. 25 4.2.4. CURCUMINA ....................................................................................................................... 28 4.2.5. OTROS AGENTES SENOLÍTICOS DERIVADOS DE PRODUCTOS NATURALES ........................ 33 5. CONCLUSIONES .............................................................................................. 36 6. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 37 3 1. INTRODUCCIÓN Según datos que refleja la Organización Mundial de la Salud (OMS), se estima que para 2050, el porcentaje de personas mayores de 60 años casi se duplicará, pasando de un 12% al 22%. Tanto será así que el número de personas con 60 años o más será bastante superior al de niños menores de 5 años. Este cambio en la distribución de la población hacia edades más avanzadas recibe el nombre de “envejecimiento de la población” que generará importantes cambios en países de ingresos altos y medios, entre los que se incluye España. De este modo, no cabe duda que, a nivel mundial, la población se enfrenta a retos importantes nunca vividos hasta ahora en la medida en que deberán afrontar que los sistemas sanitarios y sociales estén preparados para dar una respuesta a esa inversión de la pirámide poblacional. Todo ello con el fin de evitar o, al menos, paliar un problema sociosanitario a nivel mundial (OMS, 2018). Este problema sociosanitario que supondrá el envejecimiento de la población viene justificado, en gran parte, porque el hecho de envejecer está aun íntimamente relacionado con la degeneración biológica y cognitiva (Jin et al., 2015), es decir, el desarrollo de enfermedades asociadas a la edad, lo cual es responsable del enorme gasto farmacéutico que supone la población mayor de 65 años. Esto es así puesto que la media diaria de consumo de fármacos por personas de este grupo poblacional es de 4’2-8, lo cual supone una polimedicación (consumo de un número mayor o igual a 4 fármacos). Este grupo poblacional es responsable de un 70% del gasto farmacéutico como consecuencia de la polimedicación, de manera que si esta población aumenta, el gasto farmacéutico referente a dicho grupo será aun mayor (Blasco et al., 2005). Todos estos datos tan alarmantes han sido ampliamente reconocidos en todo el mundo y se han puesto en marcha numerosos programas de investigación y desarrollo para abordar las enfermedades relacionadas con el envejecimiento, así como el avance de tecnologías relacionadas con el cuidado de personas de la tercera edad. Sobre todo, la mayor parte de la investigación actual respecto a este tema está centrada en el abordaje de enfermedades individuales crónicas como el Alzheimer, enfermedades cardíacas, diabetes, cáncer, osteoporosis… (Jin et al., 2015). Además, en China se ha iniciado el nuevo Comité Ejecutivo sobre Antienvejecimiento y Prevención de enfermedades. Esto ha sido así ya que para dicho país el problema del rápido envejecimiento de la población es extremadamente alarmante puesto que su tasa de envejecimiento se encuentra entre las más rápidas del mundo. A pesar de ello, también es cierto que China tiene disponible poderosas fuentes tecnológicas, científicas y sociales para hacer frente a este desafío (Zhao and Stanbler., 2020). 4 Sin embargo, por otra parte, ante esta importante alarma social también podría ser interesante la búsqueda de un abordaje terapéutico para tratar el problema del envejecimiento de la población basado, preferentemente, en productos naturales que tengan una baja toxicidad (Baker et al., 2011). Esto consistiría en buscar compuestos químicos que vayan encaminados a destruir las células envejecidas. Para poder llegar a comprender este abordaje terapéutico resulta necesario, en primer lugar, definir en qué consiste el envejecimiento y cuáles son sus características principales. Así, el envejecimiento, según lo define López-Otín y colaboradores (López-Otín et al., 2013), no es más que una disminución funcional dependiente del tiempo que afecta a la mayoría de los organismos vivos y que viene gobernado por una serie de cambios anatómicos y fisiológicos. La característica más común del envejecimiento de los tejidos es la inflamación crónica de baja intensidad, que se conoce también con el nombre de inflamación estéril (ya que hay ausencia de patógenos detectables) (Tchkonia et al., 2013). Además, se podría decir que se trata de un proceso que comparte orígenes comunes con el cáncer: la acumulación de daño celular. Dicha acumulación de daño celular es la causa principal del envejecimiento y, con ello, de la aparición de enfermedades relacionadas con la edad (López-Otín et al., 2013). Los cambios anatómicos y fisiológicos vienen dados por una serie de características distintivas que conforman el envejecimiento y que son la inestabilidad genómica, el desgaste telomérico, pérdida de proteostasis, desregulación de los sistemas de detección de nutrientes, alteraciones epigenéticas, disfunción mitocondrial, agotamiento de células madre, alteración de la comunicación intercelular y senescencia celular (López-Otín et al., 2013). Las células senescentes se vuelven muy abundantes en el envejecimiento de modo que la evidencia sugiere que su acumulación contribuye a la patogénesis de muchas enfermedades crónicas relacionadas con la edad (Kritsilis et al., 2018). Por ello, la eliminación de dichas células podría tener un uso potencial en la reducción del deterioro de tejidos y órganos dependientes de la edad, lo cual podría resultar útil para mejorar el tratamiento e incluso prevenir el desarrollo de enfermedades relacionadas con la edad (Li et al., 2019b). Centrándonos en esta línea, en este trabajo se hace una revisión del abordaje terapéutico antienvejecimiento basado en el uso de compuestos naturales que irán encaminados a destruir células senescentes. 5 2. OBJETIVOS Los objetivos de este trabajo sobre “Agentes senolíticos naturales en la terapia antienvejecimiento” han sido realizar una revisión bibliográfica que nos permita: 1. Comprender en qué consiste y cuáles son las características del fenómeno de la senescencia celular. 2. Recopilar información actualizada sobre los agentes senolíticos conocidos derivados de productos naturales. 3. Describir las rutas bioquímicas que siguen cada uno de los agentes senolíticos y justificar su uso en la terapia antienvejecimiento. 4. Analizar y discutir los posibles efectos beneficiosos en la terapia antienvejecimiento 5. Analizar la farmacocinética de cada uno de los agentes senolíticos naturales identificados. 6. Comentar los efectos secundarios asociados al consumo de los agentes senolíticos naturales. 7. Discutir si los agentes senolíticos descritos pueden tener otro posible uso en el abordaje terapéutico de otras enfermedades, por ejemplo, en el cáncer. 3. METODOLOGÍA Para la realización de este trabajo, se ha llevado a cabo una búsqueda exhaustiva de documentos bibliográficos que pudieran aportar la información necesaria. Así, se ha usado la base de datos PubMed, estableciendo los térmicos “cellular senescence”, “senolytics” y “aging”, solos o en combinación, como criterios de búsqueda para acotar los resultados. Además, también se han usado diferentes páginas webs nacionales e internacionales. Igualmente, para la elaboración de la bibliografía se ha utilizado el programa Mendeley Desktop. Se han enumerado todas las referencias bibliográficas siguiendo un orden alfabético y las especificaciones de las normas Vancouver. En aquellas referencias en las que coincidía el primer autor, se ha establecido el criterio de ordenarlas por fecha de publicación. De igual modo, aquellas referencias en las que coincidía el autor y el año de publicación se han distinguido poniendo A o B después del año de publicación. En el caso de que en un texto se cite más de una referencia, se ha establecido el criterio de ordenarlas por antigüedad de la publicación. 12 4.1.3. RESISTENCIA A LA APOPTOSIS La apoptosis o muerte celular programada se trata de un destino celular que viene determinado genéticamente en todas las células. Así, tanto la apoptosis como la senescencia son destinos celulares alternativos que podrían ser activados en respuesta a determinados factores estresantes. Sin embargo, se conoce que las células senescentes son resistentes al fenómeno de la apoptosis, tanto por vía extrínseca como intrínseca (Herranz y Gil, 2018). La activación de la apoptosis no sigue una única vía de señalización, pero independientemente de la vía, siempre conlleva la activación de un grupo de proteasas celulares conocidas como caspasas. Los estímulos que conducen a la apoptosis pueden ser intracelulares (vía intrínseca) o extracelulares (vía extrínseca) (Quijano y Velásquez, 2016): • Vía extrínseca: en esta vía participan una serie de receptores de membrana que pertenecen a la familia de receptores del factor de necrosis tumoral (TNF), entre los que se encuentra el receptor Fas. En la activación de esta vía, en primer lugar, al receptor Fas se le unirá su ligando natural FasL provocando un cambio estructural que permite la formación de un complejo homotrimérico. Este complejo interacciona con los dominios de muerte FADD (Fas Associated via Death Domain), al cual se le incorporan las procaspasas iniciadoras y se generan por escisión proteolítica las formas activas de las mismas (caspasas 8 y 10). Estas caspasas iniciadoras se encargarán de escindir y activar las caspasas efectoras (caspasas 3, 6 y 7) que en última instancia son las responsables de la escisión de proteínas del citoesqueleto y proteínas nucleares, así como fragmentación del ADN, lo que conduce a la muerte de las células. De igual modo, la caspasa 8 también puede unirse a una proteína citoplasmática, Bid, generando un fragmento que podría activar la vía mitocondrial (vía intrínseca), dando lugar a un complejo que podría desencadenar la apoptosis. • Vía intrínseca: se encuentra regulada por proteínas pertenecientes a la familia BCL-2, en la cual se incluyen 3 grupos: grupo I (Bcl-2 y Bcl-XL), antiapoptóticas; y grupo II (Bax y Bak) y III (Bim y Bid), proapoptóticas. Las proteínas proapoptóticas serán inducidas y, en consecuencia, activadas por señales de lesión celular (mal plegamiento de proteínas, deficiencia del factor de crecimiento y señales de supervivencia, lesión en el ADN). Bim es considerado el detector de estrés celular más importante, y cuando se activa, se une a dos proteínas efectoras proapoptóticas, Bax y Bak. Éstas se oligomerizan y se insertan en la membrana externa mitocondrial, aumentando su permeabilidad y favoreciendo la salida del citocromo C al citoplasma. Una vez allí, éste podrá unirse al factor 1 activador 13 de la proteasa apoptótica, APAF1 (Apoptotic Protease Activating Factor 1), el cual sufre un cambio de conformación por oligomerización mediado por ATP. En esta situación, la procaspasa 9 se une a los oligómeros de APAF1, formando una molécula compleja conocida como apoptosoma. Esta molécula tendrá capacidad para generar la proteólisis de las procaspasas efectoras como procaspasa 3, generando las formas activas. Igualmente, cabe destacar que el factor inductor de apoptosis AIF (Apoptosis Inducing Factor) también es liberado por las mitocondrias durante el proceso, de forma que pasa al citoplasma y al núcleo, donde realiza la condensación de la cromatina y fragmentación del ADN a gran escala mediante mecanismos hasta ahora desconocidos. Así, aumenta la liberación del citocromo C y potencia la apoptosis. Este factor, por tanto, induce la apoptosis independiente de caspasas. La proteína supresora de tumores p53, implicada en procesos como la protección de la integridad del genoma, autofagia, promoción de la diferenciación celular y regulación de la glucólisis, también podría desencadenar la muerte por apoptosis. Su inducción está relacionada con la activación de distintos componentes de las vías apoptóticas, puesto que es capaz de inducir la transcripción de genes proapoptóticos o reprimir genes antiapoptóticos, incentivando la activación de caspasas. Así, p53 podría participar en la vía intrínseca, para lo cual forma un complejo con la Ciclofilina D en la mitocondria que desencadenaría la liberación del citocromo C al citoplasma y con ello la respuesta descrita anteriormente. De igual forma, también podría activar la vía extrínseca de la apoptosis, ya que estimula la transcripción de Fas. Además, p53 también tiene capacidad para regular la transcripción de Bid, la única proteína que es capaz de conectar la vía extrínseca con la intrínseca (Quijano y Velásquez, 2016). Figura 4: Vías intrínseca y extrínseca de la apoptosis. Adaptada de Quijano y Velásquez, 2016. 14 La resistencia a la apoptosis de las células senescentes es consecuencia de una regulación de las vías pro-supervivencia, con el fin de protegerse de su propio SASP proapoptótico (Zhu et al., 2015). Estas vías antiapoptóticas de las células senescentes, SCAPs (Senescent Cell Anti-Apoptotic Pathways), están relacionadas con la disfunción mitocondrial asociada a senescencia, ya que las mitocondrias tienen disminuido el potencial de membrana como consecuencia de la permeabilización de su membrana (Passos et al., 2007). Entre las vías antiapoptóticas que conforman SCAP se encuentran BCL-2/BCL-XL, PI3K/AKT, MDM2/p53/p21/serpinas, efrinas/receptores de dependencia/tirosina quinasas, HIF-1a y HSP90 (Kirkland et al., 2017). Una de las vías más importantes que conforman SCAP es la vía PI3K/AKT (figura 5), la cual juega un papel fundamental en la supervivencia de las células senescentes (Kirkland et al., 2017). Dicha vía comienza con la activación de la enzima fosfatidilinositol 3 quinasa (PI3K), la cual una vez activa conduce a la activación de la proteína AKT, que tiene múltiples dianas. Principalmente, AKT funciona como un factor pro-supervivencia, por lo que su función será inhibir señales pro-apoptóticas e inducir señales antiapoptóticas, cumpliendo las siguientes funciones (Hein et al., 2014): • Inhibición de proteínas pro-apoptóticas como Bax, Bim y Bad. • Inhibición del factor de transcripción FOXO 3a, el cual en condiciones normales activaría a las proteínas pro-apoptóticas Bim y Noxa. • Regulación positiva de las vías antiapoptóticas. En este sentido AKT induce la activación del factor de transcripción NF-kB, quien promueve la transcripción de varios genes antiapoptóticos, en concreto de Bcl-2 y Bcl-XL. • Activación de la proteína pro-supervivencia XIAP, un inhibidor de la apoptosis, cuya función principal es detener la muerte celular apoptótica, para lo cual se une e inhibe a las caspasas 3, 7 y 9, que resultan esenciales para la apoptosis. • Activación de la vía de señalización mTOR. Así, AKT fosforila y activa a la proteína quinasa mTOR, lo cual conlleva a la fosforilación y activación de la proteína antiapoptótica Mcl-1. Todo ello tiene como resultado final la inhibición de la apoptosis, de manera que esta vía hace posible que las células senescentes sean resistentes a este tipo de muerte celular. 15 4.1.4. ACTIVIDAD BETA-GALACTOSIDASA ASOCIADA A SENESCENCIA (SA-bGAL) El aumento de la actividad de SA-bgal viene justificado como consecuencia del aumento del contenido y actividad lisosomal. Así, los lisosomas son orgánulos que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que se encargan de degradar material de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia). En las células senescentes existe un gran aumento de la autofagia, ya que mediante este mecanismo se genera un alto flujo de aminoácidos y otros metabolitos reciclados que posteriormente serán usados para la síntesis masiva de SASP (Kang y Elledge, 2016). Además, por otro lado, algunos autores consideran que el aumento de la producción y secreción de SASP crea un ambiente proteotóxico que generará la acumulación de proteínas dañadas, de forma que para eliminarlas y evitar un estrés celular, se induce la activación de la autofagia (Narita et al., 2012). Así, se piensa que la enzima b-galactosidasa está detrás de esa gran demanda de actividad autofágica lisosomal en las células senescentes. Se trata de una enzima hidrolasa que se encarga de cortar los extremos b-glicosídicos de sustratos como gangliósidos, glucoproteínas y glucosaminoglicanos (Del Nogal-Ávila, 2012), los cuales se acumulan como consecuencia del envejecimiento celular (Maier et al., 2007). En concreto, su actividad consiste en hidrolizar residuos de b-galactosa presente en las biomoléculas citadas (Chuaire-Noack et al., 2011) y así los productos obtenidos en dicha reacción irán destinados a la síntesis de nuevas moléculas de SASP (Kang y Elledge, 2016). Figura 5. Vía PI3K/AKT en la supervivencia de las células senescentes. Tomada de Hein et al., 2014. 16 Además, la inducción indiscutible de esta enzima en las células senescentes hace que sea el biomarcador más utilizado actualmente para detectar senescencia celular. Su actividad es detectable a pH 6.0 y se mide mediante una tinción in situ con un sustrato cromogénico (Kritsilis et al., 2018). Sin embargo, dicha actividad enzimática podría elevarse en cualquier otra situación que conlleve un aumento del número o actividad de lisosomas, por lo que sería conveniente utilizar otros biomarcadores adicionales en combinación (Herranz y Gil, 2018). 4.2. AGENTES SENOLÍTICOS Hasta hace relativamente poco tiempo existía un único enfoque no genético destinado a prolongar la longevidad: la restricción dietética/calórica. Ello se basa en una reducción del 20- 40% en la ingesta de calorías diarias sin causar desnutrición. Se ha demostrado que es efectivo en varias especies como moscas de fruta, levaduras, nematodos, ratas, perros e incluso primates. Además, algunos estudios epidemiológicos afirman que podrían existir efectos positivos en humanos. Sin embargo, el hecho de realizar un régimen de restricción calórica puede ser incómodo, de forma que los científicos decidieron buscar medicamentos, suplementos alimenticios o intervenciones dietéticas menos drásticas que puedan imitar a la restricción calórica en lo que respecta a la prolongación de la longevidad (Bielak-Zmijewska et al., 2019). Por otro lado, aunque se sabía que el fenómeno de la senescencia celular estaba relacionado con el envejecimiento, no se supo hasta el año 2011 el efecto beneficioso que existía en la eliminación de células senescentes en cuanto a la prevención del envejecimiento y enfermedades relacionadas con la edad. Para comprobar dicho efecto beneficioso, Baker y colaboradores (Baker et al., 2011) diseñaron un modelo de ratón transgénico en el que se había inducido senescencia, de forma que pudieron demostrar que la eliminación de células senescentes (senolisis) pudo retrasar la aparición de enfermedades relacionadas con la edad y, en consecuencia, extender el periodo de salud (figura 6). Años más tarde, también fue el grupo de Baker y colaboradores (Baker et al., 2016) quien demostró que la eliminación de células senescentes retrasó la tumorigénesis. Posteriormente, se pensó en buscar compuestos que tuviesen potencial para eliminar directamente dichas células en humanos. El objetivo de esta propuesta fue proteger a las personas del envejecimiento y patologías relacionadas con él, en lugar de curar enfermedades particulares. No obstante, ciertos enfoques que realizaron en animales de experimentación no 17 pudieron transferirse a humanos por los posibles efectos perjudiciales de la aplicación a largo plazo de agentes antienvejecimiento (Bielak-Zmijewska et al., 2019). La búsqueda de compuestos que tuviesen potencial para eliminar las células senescentes culminó en el nacimiento de los llamados “agentes senolíticos”. Se trata de compuestos que poseen estructuras químicas muy variadas, pudiendo obtenerse de productos naturales o mediante síntesis química. Estos compuestos pueden ejercer una terapia senolítica que se aborda desde tres niveles (von Kobbe, 2019): P Destrucción específica de células senescentes. Este abordaje es realizado por los compuestos senolíticos per se. Su función será destruir definitivamente dichas células basándose en características y fenotipos distintivos de ellas. Posteriormente, será el sistema inmune quien se encargue de eliminar los cuerpos apoptóticos generados y, finalmente, el tejido se regenerará con células nuevas. P Inhibición o silenciamiento específico de SASP. Esta estrategia es realizada por los compuestos senomórficos y consiste en la inhibición de las funciones de SASP o su destrucción total. Dichos compuestos irán dirigidos a rutas bioquímicas que participan en la síntesis de dichos factores, aunque también pueden ser anticuerpos neutralizantes específicos que destruyan directamente ciertas moléculas que forman parte de SASP. P Mejora del sistema inmune para la eliminación de células senescentes. Esta última estrategia consiste en fortalecer el sistema inmunitario para el reconocimiento y eliminación eficientes de estas células. Se trata de un proceso conocido como “inmunovigilancia”. Figura 6: Beneficios del proceso de la senolisis en ratones. Se muestra de manera esquemática el proceso realizado por Baker y colaboradores en el año 2011, donde indujeron senescencia en un ratón. Se vio que este ratón envejeció rápidamente. Posteriormente, se eliminaron las células senescentes mediante procesos genéticos. Finalmente, se vio que los ratones mostraban un envejecimiento retrasado, mejor estado de salud y reducción de enfermedades relacionadas con la edad. Adaptada de Li et al., 2019b. 18 Esta novedosa terapia abre las puertas la prevención de muchas patologías relacionadas con la edad. Por ejemplo, en el caso de las enfermedades neurodegenerativas, éstas aparecen varios años antes de la presentación clínica. Así, se podría realizar un gran esfuerzo con el fin de diagnosticar la enfermedad en su estadío presintomático y posteriormente realizar un abordaje senoterapéutico donde, en teoría, se podría incluso prevenir la expresión clínica de dicha enfermedad (Baker et al., 2011). Además, otra ventaja del abordaje senoterapéutico para tratar el envejecimiento y patologías asociadas está relacionado con la detención del crecimiento que sufren las células senescentes, es decir, dichas células no experimentan divisiones, por lo que sería muy poco probable que desarrollen resistencia a los medicamentos, lo cual resulta ser un enorme problema que se encuentra principalmente en los compuestos que se dirigen a células cancerosas y microorganismos (Tchkonia et al., 2013). Sin embargo, aunque se supone que los senolíticos son específicos de las células senescentes, siempre pueden existir efectos secundarios no deseados que vienen como consecuencia de una administración no dirigida. Este inconveniente se presentará principalmente en senolíticos no dirigidos que serán sobre todo aquellos derivados de productos naturales con actividades biológicas menos definidas. Para solucionar este problema se ha descrito recientemente una nueva estrategia, que ha sido probada en ratones, basada en nanocápsulas que albergan senolíticos en su interior, las cuales irán directamente dirigidas a las células senescentes. Para ello, la capa externa de estas nanocápsulas está formada por oligómeros de b-galactosa, los cuales serán hidrolizados por enzimas b-galactosidasa que se sobreexpresan en células senescentes. De este modo, cuando estas nanocápsulas llegan a dichas células se pondrá en marcha la enzima lisosomal que hidrolizará la capa externa permitiendo, por tanto, la liberación de los agentes senolíticos que albergaban en su interior (Muñoz-Espín et al., 2018). 19 Por otra parte, sería conveniente destacar el destino de las células senescentes muertas por apoptosis como consecuencia de la senolisis, que podría ser un problema en caso de pacientes inmunodeprimidos. La acumulación de cuerpos apoptóticos podría tener efectos nocivos potencialmente graves ya que hace que se liberen aún más factores proinflamatorios en un tejido que ya se encuentra dañado. Por su parte, tampoco se deben ignorar los efectos secundarios que provienen de tratamientos periódicos crónicos. Por ello, sería conveniente que el abordaje senoterapéutico se hiciese de la forma más esporádica posible, sin afectar a la eficacia (von Kobbe, 2019). Finalmente, los agentes senolíticos se pueden clasificar, a groso modo, en aquellos derivados de productos naturales y los obtenidos mediante síntesis química, como se ha comentado anteriormente. Actualmente, tanto los obtenidos por síntesis química como aquellos derivados de productos naturales aún se encuentran en fase de experimentación, de forma que son numerosos los grupos de investigación que están trabajando en este abordaje terapéutico antienvejecimiento. Sin embargo, esta revisión bibliográfica se centrará en el abordaje antienvejecimiento basado en senolíticos derivados de productos naturales, puesto que los senolíticos, en general, irán destinados a la población mayor de 60 años, la cual se encuentra, en muchas ocasiones, polimedicada. En este sentido, un producto obtenido por síntesis química podría provocar interacciones farmacológicas con otros fármacos que ya tenga el paciente, así como efectos secundarios potencialmente graves en dicha población. En cambio, los senolíticos derivados de productos naturales o de alimentos tendrán la ventaja de poseer una baja toxicidad y un gran potencial con aplicaciones clínicas muy interesantes dentro de este campo (Li et al, 2019b). En la actualidad, existen numerosos compuestos naturales que tienen propiedades antienvejecimiento. Sin embargo, la mayoría de ellos ejercen dicho efecto a través de su actividad farmacológica antioxidante, de manera que reducirán los niveles de daño oxidativo en ciertos órganos y, en consecuencia, los efectos asociados al envejecimiento. No obstante, Figura 7: Administración dirigida de agentes senolíticos mediante el uso de nanocápsulas. Cuando las nanocápsulas atraviesan la membrana plasmática de las células normales, los oligómeros de la capa externa no podrán ser degradados ya que en dichas células no se sobre expresa la enzima bgalactosidasa. Por el contrario, cuando dichas nanocápsulas penetran en las células senescentes, éstas serán degradadas mediante la actividad b-galactosidasa lisosomal que se encuentra sobreexpresada en dicho tipo de células. De esta forma, los agentes senolítocos únicamente se liberarán en las células senescentes, reduciendo en gran medida los efectos secundarios no deseados que pudiesen tener como consecuencia de su acción en células normales. Adaptada de Muñoz-Espín et al., 2018. 20 algunos de esos compuestos con propiedades antioxidantes tienen, además, propiedades senolíticas, de manera que previenen el envejecimiento y sus consecuencias asociadas por otras rutas bioquímicas diferentes (Li et al., 2019b). Éstos últimos serán los que se describan en esta revisión bibliográfica. Los compuestos senolíticos derivados de productos naturales que se estudiarán en este trabajo serán Quercetina, Fisetina, Curcumina, Piperlongumina, Geldanamicina y algunos glucósidos cardíacos (Ouabaína y Digoxina). La mayoría de las dianas terapéuticas de todas estas moléculas para llevar a cabo su efecto senolítico serán las rutas SCAP, ya que es necesario la inhibición de algunas de estas vías pro-supervivencia para poder acabar con este tipo de células, que son resistentes a la apoptosis, tal y como se ha comentado anteriormente. 4.2.1. QUERCETINA - FUENTE DE EXTRACCIÓN Y ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA La Quercetina, cuya estructura química se muestra en la figura 8, se trata de un flavonoide usado en dietética presente en muchos vegetales, además del té y el vino tinto (Formica y Regelson, 1995). Se considera que tiene diversas actividades biológicas tales como antioxidante, anticancerígeno, antiviral, antibacteriano, antiinflamatorio y previene enfermedades cardiovasculares. Es por ello que se utiliza en la actualidad como suplemento nutricional y remedio fitoquímico para una gran diversidad de enfermedades como obesidad, diabetes, disfunción circulatoria, además de para tratar trastornos relacionados con el estado de ánimo (Wang et al., 2016a). - ACTIVIDAD SENOLÍTICA En el año 2015, Zhu y colaboradores (Zhu et al., 2015) descubrieron que la Quercetina, además de las propiedades comentadas, también tenía actividad senolítica. Así, estos investigadores comprobaron que la Quercetina fue capaz de destruir eficazmente células senescentes humanas in vitro y células madres mesenquimales derivadas de la médula ósea de ratón. Sin embargo, se llegó a la conclusión de que para que su actividad senolítica sea eficaz frente a diferentes tipos celulares es necesario la combinación con otro senolítico: Desatinib, un inhibidor de la tirosina quinasa usado actualmente en el tratamiento de la leucemia. La combinación de ambos fármacos en un modelo preclínico condujo a una reducción significativa Figura 8: Estructura química de la Quercetina. 21 en el número de células senescentes, en comparación con el uso de la Quercetina en monoterapia (Zhu et al., 2015). El mecanismo de acción de este compuesto se basa en el bloqueo de la vía PI3K/AKT, una ruta bioquímica perteneciente al sistema SCAP, inhibiendo PI3K. Esto hará que se induzca la apoptosis de manera específica en las células senescentes. Se ha demostrado que la Quercetina induce apoptosis en células humanas senescentes sin afectar a las que no son senescentes (Zhu et al., 2015). - EFECTOS EN LA TERAPIA ANTIENVEJECIMIENTO El potencial terapéutico de la Quercetina en la terapia antienvejecimiento ha sido puesto en evidencia mediante dos estudios realizados hasta la fecha. No obstante, es importante resaltar que en ambos se evalúa en conjunto el potencial senolítico de Quercetina junto con Desatinib (en adelante, tratamiento DQ). En primer lugar, Zhu y colaboradores (Zhu et al., 2015) realizaron experimentos en modelos in vitro e in vivo. Demostraron que DQ eliminó células senescentes in vitro (basado en células humanas y de ratones), pero no células diferenciadas quiescentes. Igualmente, en el estudio in vivo realizado en ratones envejecidos, Zhu y colaboradores demostraron que DQ redujo la carga de células senescentes y ello conllevó una mejora en la función cardíaca, reactividad vascular, capacidad de ejercicio y, en general, se observó una de las condiciones óptimas de salud, retrasando síntomas y patologías relacionadas con la edad. Figura 9: Mecanismo de acción senolítico de Quercetina, Fisetina y Curcumina. 28 4.2.4. CURCUMINA - FUENTE DE EXTRACCIÓN Y ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA La Curcumina, cuya estructura química se representa en la figura 13, es un polifenol hidrófobo que se encuentra en el rizoma de la cúrcuma (Curcuma longa). Posee actividades farmacológicas ampliamente estudiadas como anticancerígena, antiinflamatoria, antioxidante y antimicrobiana (Maheshwari et al., 2006). Además, debido a su naturaleza polifenólica, también se ha estudiado por su enorme potencial terapéutico para retrasar el envejecimiento, así como prevención y tratamiento de patologías relacionadas con la edad (Yang et al., 2017). - ACTIVIDAD SENOLÍTICA Las actividades antioxidantes y antiinflamatorias de la Curcumina justifican sus efectos beneficiosos en diferentes terapias, como la terapia antienvejecimiento (Sandur et al., 2007). Sin embargo, su actividad senolítica no ha quedado clara hasta 2019 cuando Cherif y colaboradores (Cherif et al., 2019), mediante un modelo in vitro utilizando células humanas, pusieron en evidencia dicha actividad. Para ello, usaron células senescentes del disco intervertebral obtenidas a partir de donantes que habían fallecido por diferentes motivos o muestras quirúrgicas. Estos investigadores observaron que, tras el tratamiento con Curcumina y un metabolito de ésta (o-vainillina), hubo una reducción del número de células senescentes, junto a un aumento de la proliferación de células restantes. La disminución del ambiente proinflamatorio como consecuencia de la reducción de SASP hizo posible la proliferación de células no senescentes. Además, los autores apuntaron que la actividad potencial de la Curcumina es dependiente de la dosis, de manera que, si se sobrepasa cierta dosis, la Curcumina ejerce efectos tóxicos. Esto último concuerda con los resultados descritos previamente por Bielak-Zmijewska y colaboradores (Bielak-Zmijewska et al., 2019) quienes establecieron que la Curcumina posee propiedades horméticas, de manera que dosis bajas ejercerían efectos beneficiosos mientras que dosis más elevadas podrían ejercer efectos tóxicos e incluso citostáticos. Figura 13: Estructura química de la Curcumina. 29 La actividad senolítica de la Curcumina es consecuencia de su interacción sobre múltiples objetivos celulares y vías de señalización. No obstante, la principal interacción de Curcumina es sobre la ruta SCAP PI3K/AKT, concretamente inhibiendo a AKT, lo que hace que la célula senescente muera por apoptosis. Además, la Curcumina también modula el complejo Nrf2-Keap1, lo cual conlleva a la unión de Nrf2 al elemento sensible a antioxidantes y la inhibición de la translocación de NF-kB en el núcleo (figura 14). Como se ha comentado anteriormente, NF-kB es el principal regulador de SASP, por lo que la secreción de estos factores proinflamatorios quedaría inhibida. En consecuencia, la Curcumina también tiene actividad senomórfica (Cherif et al., 2019). El complejo Nrf2-Keap1 es un mecanismo citoprotector presente en vertebrados. Así, Nrf2 es un factor de transcripción cuya función es la regulación de la expresión de genes de respuesta al estrés ambiental (ya se ha visto anteriormente su relación con OXR1 en la resistencia al estrés oxidativo en células senescentes) y, además, participa en la inhibición del complejo proteico NF-kB, un factor nuclear que regula procesos como la inflamación, apoptosis, crecimiento celular y respuesta inmune (Zoja et al., 2014). El factor Nrf2 se encuentra normalmente en el citoplasma unido a una proteína represora citosólica, Keap1, la cual promueve la ubiquitinación y degradación proteosómica de Nrf2. La exposición a ciertas moléculas, tanto endógenas como exógenas (condiciones de estrés oxidativo) puede hacer que Keap1 se disocie de Nrf2, haciendo que este último no sea susceptible a la degradación proteosómica. Una vez que Nrf2 se encuentra libre, se desplaza hasta el núcleo celular donde se heterodimeriza con otros factores de transcripción y se une a una secuencia específica del ADN conocida como elemento de respuesta antioxidante, ARE (Antioxidant Response Element), induciendo la transcripción de una gran variedad de genes citoprotectores, incluidos enzimas antioxidantes y desintoxicantes. Por otro lado, Nrf2 también está involucrado con la vía del NF-kB, el cual está formado por las subunidades p50-p65 y se encuentra normalmente en el citoplasma unido a la proteína inhibidora IkBa. En condiciones normales, tras la activación por diferentes estímulos, el complejo Ikb quinasa (IKKb) fosforila a IkBa, se ubiquitiniza y, a continuación, se degrada, lo cual hace posible la translocación de NF- kB al núcleo. En el núcleo, NF-kB se une al ADN y regula la transcripción de genes inflamatorios. Sin embargo, cuando Keap1 es disociado de Nrf2 tiene la capacidad de inhibir a la enzima encargada de la fosforilación de NF-kB (IKKb), de manera que no se fosforilará y, en consecuencia, no podrá migrar hasta el núcleo para permitir la transcripción de genes inflamatorios. Es por ello que la activación de toda esta cascada hace posible una respuesta 30 antioxidante (debido a la transcripción de genes antioxidantes) y antiinflamatoria (debido a la no transcripción de los genes inflamatorios) (Zoja et al., 2014). La Curcumina es un inductor de esta cascada y de ahí derivan sus efectos antioxidantes y antiinflamatorios. No obstante, el hecho de inhibir la producción de NF-kB en las células senescentes hará que se inhiba la producción de SASP, pues el factor NF-kB es el principal regulador de la secreción de estos factores. Esto explica la actividad senomórfica de la Curcumina (Cherif et al., 2019). - EFECTOS EN LA TERAPIA ANTIENVEJECIMIENTO El hecho de que la actividad senolítica de la Curcumina haya sido descubierta muy recientemente hace que aún no haya los suficientes estudios que pongan de manifiesto que esta actividad participa en la terapia antienvejecimiento. No obstante, sus efectos en la terapia antienvejecimiento son más que evidentes mediante los siguientes mecanismos (figura 3) (Bielak-Zmijewska et al., 2019): F Mimetiza la restricción calórica, logrando aumentar el nivel de sirtuinas y AMPK (que son proteínas antienvejecimiento). F Mejora la efectividad de la actividad física. F Mantiene la diversidad y viabilidad del microbiona. En este sentido, la microbiota tiene capacidad para secretar una enzima, b-glucuronidasa, que mediante deglucuronización es capaz de aumentar los niveles de Curcumina, mejorando su biodisponibilidad. F Tiene actividad antitumoral, de manera que puede reducir la progresión de tumores ya existentes. F Modula el proceso de la autofagia, el cual destruye a las células senescentes, pudiendo prevenir la senescencia celular. Figura 14: Representación esquemática de las acciones antioxidantes y antiinflamatoria de Curcumina y justificación de su actividad senomórfica. Adaptada de Zoja et al., 2014. 31 F Inhibe la actividad de proteínas como mTOR y NF-kB, las cuales se consideran proteínas proenvejecimiento. F Tiene actividad senolítica, por lo que destruye las células senescentes. Todos estos efectos hacen posible que si bien la actividad senolítica aun está pendiente de estudios, los investigadores no dudan que dicha actividad también estará detrás de su efecto antienvejecimiento (Bielak-Zmijewska et al., 2019). - FARMACOCINÉTICA La farmacocinética y, en concreto, la biodisponibilidad de la Curcumina parece ser motivo de grandes controversias. Es cierto que esta molécula posee una biodisponibilidad realmente baja, la cual es consecuencia de su baja solubilidad y estabilidad acuosa. Además, una vez absorbida, sufre una rápida eliminación debido a la alta tasa de metabolismo, ya que se metaboliza tanto a nivel del tracto digestivo (principalmente en el intestino delgado) como a nivel hepático dando lugar a glucurónidos que son menos activos. Sin embargo, su baja biodisponibilidad no debería suponer un problema para su uso ya que, como se ha comentado, se necesitan dosis bajas para ejercer efectos beneficiosos (Bielak-Zmijewska et al., 2019). Figura 15: Descripción general de los mecanismos implicados en el efecto antienvejecimiento de la Curcumina, tanto a nivel de la célula como de organismo completo. Tomada de Bielak-Zmijewska et al., 2019. 32 No obstante, algunos investigadores consideran que la baja biodisponibilidad de Curcumina es un problema que influye en su actividad senolítica, pudiendo limitar el uso terapéutico de dicho polifenol (Yousefzadeh et al., 2018). Es por ello que se han realizado estudios con el fin de mejorar su biodisponibilidad y eficacia biológica, dando lugar a un análogo: EF24 (Adams et al., 2005). Este compuesto parece tener una actividad senolítica mucho más potente, de manera que redujo la viabilidad de células senescentes en diversos tipos celulares (fibroblastos humanos IMR-90, HUVEC y células epiteliales renales humanas), por lo que se considera un senolítico de amplio espectro. Su mecanismo de acción está basado en la degradación de miembros de la familia BCL-2, en concreto, de la proteína antiapoptótica Bcl-XL. En consecuencia, induce la apoptosis de células senescentes (Li et al., 2019a). - EFECTOS SECUNDARIOS El perfil de efectos adversos de Curcumina es favorable: según la FDA está clasificada como una sustancia segura puesto que no se han registrado efectos adversos relevantes en los estudios clínicos realizados. No obstante, se han notificado efectos adversos leves entre los que se incluyen cansancio, dolor de cabeza, somnolencia, náuseas y diarrea. También, se ha detectado que en algunos pacientes produce flatulencia y reacciones alérgicas, y hepatotoxicidad en casos de ingestas elevadas y mantenidas en el tiempo (EMA, 2018). Sin embargo, es importante resaltar, como ya se ha comentado, que la Curcumina presenta características horméticas y, por tanto, sus efectos dependen de la dosis, de forma que dosis elevadas de ésta pueden culminar en la aparición de efectos tóxicos y citostáticos. En cambio, las dosis bajas de este compuesto son las que hacen posible los efectos beneficiosos que se han descrito (Bielak-Zmijewska et al., 2019). - EFECTO EN OTRAS TERAPIAS La Curcumina también ha mostrado resultados muy prometedores en el tratamiento del cáncer al ser capaz de inhibir el crecimiento y la proliferación de células cancerosas en una variedad de cánceres, entre los que se incluyen cáncer de mama, cáncer de páncreas, carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello, cáncer de próstata, cáncer colorrectal, cáncer cerebral y glioblastoma. La actividad anticancerígena ha sido demostrada mediante estudios in vitro en diferentes líneas celulares de cáncer, así como estudios in vivo en animales de experimentación. Además, también se han llevado a cabo ciertos ensayos clínicos en humanos para evaluar su eficacia y seguridad (Tomeh et al., 2019). No obstante, se trata de una sustancia que aun no está 33 aprobada por la FDA para esta indicación; este organismo solo ha aprobado su uso como colorante alimentario (Grynkiewicz y Slifirski, 2012). 4.2.5. OTROS AGENTES SENOLÍTICOS DERIVADOS DE PRODUCTOS NATURALES - GLUCÓSIDOS CARDÍACOS Los glucósidos cardíacos son alcaloides presentes en diferentes fuentes naturales. Su acción farmacológica suele ser cardiotónica y antiarrítmica, y el más usado de ellos es la Digoxina, que está indicado en la terapéutica actual en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca y fibrilación auricular. El potencial senolítico de estos compuestos ha sido recientemente descubierto por Triana Martínez y colaboradores (Triana-Martínez et al., 2019) en cultivos de células cancerosas a las cuales se les había inducido senescencia (modelo in vitro), donde vieron que tanto Ouabaína como Digoxina eran capaz de eliminar de manera eficiente dichas células. Posteriormente, en un modelo de ratón al cual se le había desencadenado fibrosis pulmonar por la administración de fibroblastos humanos senescentes directamente en el pulmón, pudieron comprobar que la administración de Digoxina inducía la muerte de células senescentes y, en consecuencia, una reducción en la extensión de la fibrosis. Además, en relación a la Ouabaína, observaron que fue capaz de disminuir el número de células senescentes, la inflamación local y la infiltración inmune en ratones envejecidos, a la vez que mejoró parámetros metabólicos y físicos que disminuyen durante el envejecimiento. Por otro lado, los glucósidos cardíacos también han sido evaluados como consecuencia de su actividad senolítica para su uso en la terapia antineoplásica. Se trata de una novedosa estrategia quimioterapéutica basada en la senescencia celular mediante la combinación de compuestos senogénicos (inducen senescencia celular) y senolíticos. La idea consiste en la detención irreversible de la proliferación de células tumorales gracias a la acción de un fármaco senogénico (inductor de senescencia) combinado con un agente senolítico que destruya posteriormente dichas células. Así, en dicho experimento comprobaron que la combinación de un agente quimioterápico (con actividad senogénica), Gemcitabina o Doxorrubicina, en conjunto con Digoxina resultó en un efecto sinérgico y eficiente en la reducción del crecimiento de células neoplásicas e incluso fue capaz de inducir la regresión completa del tumor. Por ello, concluyeron que la Digoxina posee propiedades antitumorales consecuencia de su actividad 34 senolítica cuando se combina con un agente quimioterápico senogénico utilizando ratones (Triana-Martínez et al., 2019). El principal problema de los glucósidos cardíacos es su larga lista de efectos secundarios, entre los que se podría destacar toxicidad cardíaca. No obstante, su acción senolítica podría requerir un uso intermitente en lugar de continuo, lo cual podría limitar los efectos secundarios (Guerrero et al., 2019). Actualmente, los glucósidos cardíacos están siendo objeto de varios ensayos clínicos y, en concreto, se está investigando la posibilidad de combinarlos con la quimioterapia para el tratamiento del cáncer. Igualmente, será necesario un mayor número de ensayos para evaluar su eficacia contra patologías crónicas relacionadas con el envejecimiento, como la fibrosis pulmonar o la artritis (Martin et al., 2020). - GELDANAMICINA La Geldanamicina es un antibiótico de origen natural sintetizado por la bacteria Streptomyces hygroscopicus que fue descubierto en el año 1970 (DeBoer et al., 1970). Figura 16: Descripción gráfica del experimento realizado por Triana-Martínez y colaboradores (Triana-Martínez et al., 2019) para poner de manifiesto el potencial antineoplásico de Digoxina en combinación con un agente senogénico. Partieron de un ratón al que se le inyecto células humanas A549 mediante un xenotrasplante, las cuales desarrollaron tumoración en ciertos tejidos. Tras esto, añadieron un agente quimioterápico senogénico (Doxorrubicina o Gemcitabina), haciendo que las células tumorales se conviertan en senescentes. Finalmente, la Digoxina, al tener actividad senolítica, fue capaz de eliminar por completo dichas células, dando lugar a una tumoración extremadamente reducida tras el tratamiento sinérgico de un agente senogénico y otro senolítico. 35 Su actividad senolítica fue descrita utilizando varias líneas celulares a las cuales se les indujo senescencia mediante diferentes estrategias como fibroblastos embrionarios murinos primarios (MEF) deficientes en la reparación de ADN, células madre mesenquimales murinas primarias aisladas de ratones, fibroblastos humanos IMR90 y células WI38 humanas. Comprobaron que Geldanamicina redujo la viabilidad de células senescentes sin afectar a la viabilidad de las células normales, por lo que se concluyó que tenía actividad senolítica dependiente de la dosis y que dicha actividad no es específica del tipo celular ni de la especie, ya que tanto en células de ratón como humanas se observó dicha actividad (Fuhrmann- Stroissnigg et al., 2017). Su mecanismo de acción senolítico está basado en una inhibición de una chaperona molecular: HSP90 (Heat Shock Protein 90). Esta proteína participa en el plegamiento de otras, haciendo posible que adquieran su conformación tridimensional nativa y, en consecuencia, puedan realizar su función biológica. Varios de sus sustratos son proteínas que participan en el ciclo celular y procesos de señalización que tienen un determinado papel en el desarrollo de células senescentes, como CDK4, p53, AKT, etc. Así, Geldanamicina se une a HSP90 y ocupa el lugar de unión de ATP, inhibiendo de este modo la actividad ATPásica de esta chaperona. Por ello, se impedirán los cambios conformacionales necesarios para el correcto plegamiento de dicha chaperona, provocando su agregación junto con otras proteínas que tampoco se han podido plegar debido a su inhibición. En esta situación, se estimulará el sistema ubiquitina proteosoma, que finalmente acabará degradando las proteínas. En consecuencia, la ausencia de ciertas proteínas hará que la célula muera por apoptosis (Fuhrmann-Stroissnigg et al., 2018). Para comprobar el efecto de Geldanamicina en la terapia antienvejecimiento se usaron ratones de edad avanzada. Así, mediante la medición de diferentes parámetros de senescencia, destacando SA b-gal, se vio que los ratones mostraron una reducción significativa de las células senescentes, por lo que se concluyó que esta molécula también tiene actividad senolítica in vivo. De igual modo, se mostró que el tratamiento periódico con Geldanamicina es suficiente para retrasar la aparición de fenotipos y patologías relacionadas con la edad, lo que indica una prolongación del periodo de salud (Fuhrmann-Stroissnigg et al., 2017). Igualmente, Geldanamicina también ha sido estudiada por su potencial anticancerígeno, puesto que se ha visto la importancia de HSP90 para conferir supervivencia celular. Es por ello que la inhibición de dicha chaperona puede destruir a las células tumorales (Fuhrmann- Stroissnigg et al., 2017). 36 5. CONCLUSIONES I. La senescencia celular, una de las principales características de las células envejecidas, ofrece una nueva diana en la terapia antienvejecimiento mediante el uso de agentes senolíticos. II. Las principales dianas farmacológicas de los agentes senolíticos son la inhibición de las rutas SCAPs y de la secreción de factores SASP que caracterizan a las células senescentes lo cual lleva a la muerte por apoptosis de las mismas. III. La actividad senolítica de los compuestos naturales descritos en este trabajo ha sido demostrada mediante estudios in vitro y, además, algunos de ellos también han sido probados en modelos in vivo, en cuyo caso se ha comprobado que retrasa ciertos síntomas y patologías relacionadas con la edad. Sin embargo, se necesitan ensayos clínicos para determinar su eficacia y seguridad en humanos. IV. Los agentes senolíticos naturales, en comparación con moléculas de síntesis química, han demostrado tener un menor número de interacciones con otros fármacos. Considerando que su destino será la población anciana, la cual se encuentra polimedicada en muchas ocasiones, el hecho de que estos fármacos tengan un bajo grado de interacciones es una ventaja. V. El principal problema de los agentes senolíticos naturales es su baja biodisponibilidad oral. Por ello, se están desarrollando distintas estrategias tecnológicas para mejorar el comportamiento biofarmacéutico de estos compuestos. VI. Estos compuestos, a pesar de tener especificidad por las células senescentes, no están exentos de efectos secundarios. No obstante, no se consideran efectos adversos graves y, además, se están desarrollando nuevas estrategias para conseguir una administración dirigida exclusivamente hacia las células senescentes. VII. La mayoría de los compuestos naturales presentes en esta revisión también tienen actividad anticancerígena y están siendo investigados para su uso en la terapia antineoplásica. 37 6. BIBLIOGRAFÍA 1. 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