El estudio del proteoma humano durante el envejecimiento revela cómo envejece el organismo y ofrece nuevas dianas terapéuticas.
El envejecimiento humano es un proceso complejo que implica el deterioro progresivo de la función de los órganos, acompañado de un aumento del riesgo de condiciones crónicas, como la diabetes o la hipertensión. En las últimas décadas, numerosos estudios han identificado biomarcadores útiles para estimar la edad biológica y predecir el riesgo de estas enfermedades. La mayoría de estos biomarcadores proceden del análisis de ADN y ARN. En cambio, la información derivada de las proteínas, que en última instancia son las responsables directas de ejecutar las funciones celulares, es más limitada.
El análisis sistemático del proteoma a lo largo de la vida puede aportar información clave sobre cuándo y dónde comienza el deterioro, qué órganos son más vulnerables y cómo se comunican entre sí en este proceso. Recientemente, un equipo de investigadores de la Academia China de Ciencias ha elaborado el primer atlas proteómico del envejecimiento humano en múltiples órganos. El trabajo, publicado en Cell, indica que la coordinación entre ARN y proteínas se debilita con la edad y que la pérdida del equilibrio de las proteínas es un rasgo común en todos los órganos.
Los perfiles proteómicos de cada órgano cambian con la edad
Para construir un proteoma detallado del envejecimiento humano a nivel molecular, el equipo liderado por la Academia China de Ciencias y la Universidad de Sichuan analizó 516 muestras obtenidas de 76 personas sanas, de ambos sexos, con edades comprendidas entre los 14 y los 68 años. El estudio abarcó 13 tejidos (corazón, aorta, hígado, páncreas, intestino, bazo, ganglio linfático, glándula suprarrenal, tejido adiposo blanco, pulmón, piel, músculo esquelético) y muestras de sangre.
El atlas resultante, que recoge más de 12.700 proteínas, muestra que cada órgano presenta un perfil proteómico único, con variaciones relativas a la localización subcelular, funciones y rutas metabólicas. Al comparar entre diferentes tejidos, se observaron algunas similitudes también. Las más marcadas se observaron entre tejidos emparentados, como el corazón y el músculo esquelético, o el bazo y los ganglios linfáticos.
¿Qué ocurre conforme se envejece?
Los investigadores observaron que los perfiles proteómicos de cada órgano cambian de forma dinámica y heterogénea con la edad, pero con algunos patrones comunes en todos los tejidos. Los principales cambios encontrados son:
- Pérdida de acoplamiento ARN–proteína. En los órganos jóvenes, la abundancia de proteínas sigue de cerca los niveles de ARN mensajero. Con la edad, esta correlación disminuye, sobre todo en bazo, músculo y ganglios linfáticos, lo que indica que las instrucciones genéticas se traducen de forma menos eficiente en proteínas.
- Declive del equilibrio de las proteínas. Con la edad en casi todos los órganos disminuye la abundancia de proteínas implicadas en la síntesis (ribosomas), plegado (chaperonas) y degradación (proteasomas) de proteínas. Esta situación reduce la capacidad de mantener proteínas funcionales y correctamente estructuradas.
- Acumulación de proteínas dañinas. Con la edad aumenta la presencia de amiloides, inmunoglobulinas y factores del complemento, formando un entorno inflamatorio característico. La proteína sérica amiloide P (SAP) se identificó como uno de los marcadores más consistentes de este proceso. Sus niveles se incrementan en múltiples órganos.
Aunque muchos de los cambios en el proteoma humano son compartidos con el envejecimiento, cada órgano muestra proteínas diferencialmente reguladas asociadas a sus funciones particulares. Por ejemplo, la aorta presenta un incremento de proteínas relacionadas con la inflamación y la coagulación, el páncreas con la respuesta inmune humoral, y el hígado con el metabolismo lipídico y de toxinas.
Relojes moleculares basados en proteínas para medir cuánto envejece una persona
Con el objetivo de medir el ritmo de envejecimiento de cada órgano, el equipo desarrolló relojes de edad biológica basados en el perfil proteómico. Para ello, aplicaron algoritmos de regresión que seleccionaron aquellas proteínas cuya abundancia se correlaciona de forma más precisa con la edad cronológica.
El rendimiento de los relojes resultantes fue elevado, con coeficientes de correlación entre predicción y edad real entre 0,74 y 0,95, según el tejido estudiado. Estos relojes basados en proteínas permitieron trazar trayectorias temporales específicas para cada órgano y detectar momentos de inflexión del proteoma en el proceso de envejecimiento. Por ejemplo, los datos indican que la aorta y las glándulas suprarrenales son particularmente sensibles, con desviaciones de su perfil proteómico “joven” a partir de los 30 años. En el caso de la aorta, los cambios tempranos afectan a proteínas relacionadas con inflamación, remodelación vascular y la señalización celular. Esto sugiere que la vasculatura podría actuar como un iniciador del envejecimiento sistémico.
A partir de la mediana edad, entre los 45 y los 55 años, los relojes registran un aumento abrupto de proteínas asociadas a la respuesta inmune, el procesamiento de proteínas y el metabolismo celular. Este periodo marca el paso de un envejecimiento que afecta de forma independiente a cada órgano a un patrón más coordinado y generalizado. Durante esta transición, la aorta experimenta la remodelación proteómica más intensa, seguida del páncreas y el bazo, lo que coincide con la pérdida de funciones metabólicas e inmunitarias características de la edad avanzada.
Así, además de ofrecer una herramienta para estimar la edad biológica de cada tejido, el desarrollo de los relojes proteómicos abre la posibilidad de detectar precozmente los órganos que inician el deterioro. Esta aproximación podría guiar intervenciones personalizadas destinadas a frenar el envejecimiento antes de que afecte al organismo completo.
El proteoma humano del envejecimiento abre vías terapéuticas
El atlas proteómico del envejecimiento humano desarrollado en este estudio ofrece múltiples posibilidades para la investigación biomédica y la práctica clínica. En primer lugar, la identificación de proteínas cuya abundancia varía de forma consistente con la edad, tanto en tejidos como en plasma, permite desarrollar pruebas de sangre capaces de estimar la edad biológica de órganos concretos. Esta estrategia, en la que están trabajando los investigadores, facilitaría la monitorización no invasiva del envejecimiento y la detección precoz de alteraciones asociadas a enfermedades crónicas.
En segundo lugar, el reconocimiento de senoproteínas —como GAS6, GPNMB, HTRA1, COMP o IGFBP7— que inducen senescencia y disfunción en células vasculares abre nuevas oportunidades terapéuticas. Los investigadores señalan que algunas estrategias potenciales podrían ser anticuerpos neutralizantes, moléculas dirigidas a su degradación selectiva o vacunas diseñadas para eliminar células que las producen.
Por otra parte, el modelo “desequilibrio proteico–centro vascular” propuesto por los autores cambia la perspectiva del envejecimiento. La desplaza desde un conjunto de fallos independientes en órganos aislados a un fenómeno interconectado, donde el sistema vascular desempeña un papel central como emisor y amplificador de señales pro-envejecimiento.
En conjunto, los resultados profundizan en la comprensión de los mecanismos moleculares del envejecimiento y abren una vía hacia intervenciones dirigidas y personalizadas para mantener la funcionalidad de los órganos y prolongar la salud a lo largo de la vida.
Artículo científico
Ding Y, et al. Comprehensive human proteome profiles across a 50-year lifespan reveal aging trajectories and signatures. Cell. 2025 Jul 22:S0092-8674(25)00749-4. doi: 10.1016/j.cell.2025.06.047.
Fuente
50-Year Protein Film Reveals Your Arteries Are the Body’s Aging Remote Control. http://english.big.cas.cn/news_/newsupdates/202507/t20250728_1048561.html
