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Mecanismo

FOXO

Familia de factores de transcripción altamente conservada (FOXO1-4) que actúa como sensor molecular del estrés celular. Regula ciclo celular, autofagia, reparación del ADN y longevidad. Inhibida por insulina/IGF-1, activada por ayuno y restricción calórica.
Categoría
Evidencia científica
Moderada
Nº de hallazgos
3
Fuentes
Resúmenes propios · Estudios citados

Efecto por objetivo · nivel de evidencia

Longevidad

mejora Moderada observacional (A)
Diana de longevidad confirmada

Variantes del gen FOXO3 multiplican por 1,5–2,75 la probabilidad de llegar a centenario en cohortes alemanas y japonesas.

Ver el estudio (cohorte) →

Cáncer

reduce Baja-moderada preclínico (A)
Supresor tumoral

FOXO bloquea el ciclo celular y activa la apoptosis en células con daño genómico; un alto consumo de proteína animal eleva IGF-1, que inhibe FOXO.

Diabetes

mejora Baja-moderada preclínico (A)
Sensor de insulina

Regula la sensibilidad a la insulina vía la cascada PI3K/Akt; activa autofagia en condiciones de baja insulina.

En profundidad

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Las proteinas FOXO son miembros de la familia FOX de reguladores transcripcionales altamente conservados a lo largo de la evolucion, desde gusanos hasta mamiferos, y desempenan papeles esenciales en la longevidad y el envejecimiento saludable al actuar como sensores moleculares que traducen las senales del entorno celular en cambios en la expresion genica que modulan y coordinan la supervivencia y la salud del organismo.

Las proteinas FOXO estan reguladas por la via de senalizacion insulina/PI3K/Akt, un sistema biologico complejo y conservado que se activa cuando comemos: los niveles elevados de glucosa estimulan la liberacion de insulina, que activa PI3K, que a su vez fosforila Akt, desencadenando una cascada de efectos que incluye la inactivacion temporal de las proteinas FOXO, lo que significa que comer inhibe directamente los mecanismos de longevidad que FOXO activa.

FOXO como nexo de procesos celulares esenciales

Una caracteristica unica de FOXO es su capacidad de moverse entre el nucleo, donde se une al ADN e influye en la transcripcion, y el citoplasma de la celula, en respuesta a senales especificas, lo que le coloca en el nexo de procesos celulares esenciales como el ciclo celular, la apoptosis, la autofagia, la supresion tumoral, la longevidad y la regulacion del apetito, con una sensibilidad exquisita al contexto fisiologico que permite respuestas diferenciadas segun la intensidad del estres.

FOXO bloquea el ciclo celular activando inhibidores del ciclo celular bajo condiciones de estres, permitiendo tiempo para reparar el ADN danado; activa genes de resistencia al estres ante estresores moderados y genes de apoptosis ante estresores intensos; regula la autofagia, el sistema de reciclaje celular critico para el envejecimiento saludable, en multiples tipos de celulas incluyendo neuronas, celulas cardiacas, renales y musculares; y participa en la regulacion del apetito a traves de neuropeptidos en el hipotalamo.

FOXO3 y la longevidad

FOXO3 es un regulador maestro de muchos genes implicados en la tolerancia al estres, y aumenta la produccion de genes que combaten el envejecimiento celular, incluyendo el dano al ADN, las proteinas y los lipidos, la perdida de funcion de las celulas madre, la reparacion del ADN, la supresion tumoral y la funcion inmune; los polimorfismos de nucleotido unico en FOXO3 se asocian con un aumento de la longevidad en multiples poblaciones humanas estudiadas.

En un estudio con mas de 1700 adultos alemanes, los portadores de una variante del gen FOXO3 tenian 1,5 veces mas probabilidades de vivir hasta los 100 anos o mas; en otro estudio con mas de 600 hombres de etnia japonesa, los portadores de la misma variante tenian 2,75 veces mas probabilidades de vivir hasta los 95 anos o mas, y los que vivian mas tendian a ser mas delgados y gozaban de mejor salud general que sus coetaneos de menor edad.

FOXO3 se activa por la restriccion calorica, el ayuno intermitente y componentes dieteticos como el EGCG del te verde y la quercetina presente en cebollas y manzanas; el estres termico como el de la sauna tambien activa FOXO3; mientras que fumar, la falta de ejercicio y una dieta alta en proteinas animales pueden inhibirlo, ya que la ingesta alta de proteinas es el regulador nutricional mas potente de los niveles sericos de IGF-1 en humanos, y el IGF-1 inhibe las acciones de FOXO3.

Referencias

  1. The Pro-Longevity Gene FoxO3 Is A Direct Target Of The P53 Tumor Suppressor. doi:10.1038/onc.2011.35
  2. FOXO Transcription Factors. doi:10.1016/j.cub.2007.01.008
  3. The ins and outs of FoxO shuttling: mechanisms of FoxO translocation and transcriptional regulation. doi:10.1042/BJ20040167
  4. Triple Layer Control: Phosphorylation, Acetylation And Ubiquitination Of FOXO Proteins. doi:10.4161/cc.4.7.1796
  5. FOXO Transcription Factors At The Interface Between Longevity And Tumor Suppression. doi:10.1038/sj.onc.1209086
  6. Hormetic Dietary Phytochemicals. doi:10.1007/s12017-008-8037-y
  7. FOXO Transcription Factors: Key Regulators Of Cellular Quality Control. doi:10.1016/j.tibs.2014.02.003
  8. A C. Elegans Mutant That Lives Twice As Long As Wild Type. doi:10.1038/366461a0
  9. Extended Longevity In Mice Lacking The Insulin Receptor In Adipose Tissue. doi:10.1126/science.1078223
  10. Role Of Hypothalamic Foxo1 In The Regulation Of Food Intake And Energy Homeostasis. doi:10.1038/nn1731
  11. Association Of FOXO3A Variation With Human Longevity Confirmed In German Centenarians. doi:10.1073/pnas.0809594106
  12. Human SNP Links Differential Outcomes In Inflammatory And Infectious Disease To A FOXO3-Regulated Pathway. doi:10.1016/j.cell.2013.08.034

Información, no consejo médico. La evidencia científica refleja la calidad de los estudios.

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