Una herramienta de estimación de edad sugiere que los cambios en el ADN se ralentizan en la edad adulta
La edad no es sólo un número para uno de los principales depredadores del océano. Es un misterio que los investigadores de la Universidad de Georgia (UGA) están resolviendo. Un nuevo estudio de la UGA ha determinado cómo estimar la edad de los tiburones analizando los cambios en el ADN de cada animal.
Conocidos como relojes epigenéticos, estos estimadores de edad científicos se centran en alteraciones químicas conocidas como metilación del ADN para medir el desgaste de las células de un animal, proporcionando una evaluación no invasiva, rápida y precisa de la edad del animal.
El modelo de reloj predictivo se ha probado con éxito en docenas de otros animales, pero este estudio marca la primera vez que se utiliza en tiburones.
Según los investigadores esta herramienta puede ayudar a esclarecer no solo la evolución biológica de las poblaciones de tiburones, sino también el ciclo de vida de otras criaturas marinas con datos de envejecimiento desconocidos.
"La estructura de edad es una de las cosas más importantes que pueden medir los biólogos conservacionistas", dijo Benjamin Parrott, autor principal del estudio y profesor asociado del Laboratorio de Ecología del Río Savannah y de la Escuela de Ecología Odum de la UGA.
"Si pudiéramos determinar la edad de los tiburones salvajes, finalmente podríamos comprender la estructura de edad de sus poblaciones. Eso es increíblemente importante para la conservación de las poblaciones marinas".
Una herramienta de estimación de edad sugiere que los cambios en el ADN se ralentizan en la edad adulta.
Imagen derecha: El nuevo estudio reveló que los cambios en los patrones de ADN fueron más notables en los tiburones juveniles en crecimiento. (Foto cortesía de Ripley’s Aquariums)
Los investigadores tomaron muestras de sangre de más de 50 tiburones cebra en acuarios del sureste, incluido el Acuario de Georgia.
A medida que los animales envejecen, cambian las marcas químicas en su ADN, pero con el tiempo surgen patrones predecibles.
Con tan solo 10 diferentes marcadores de ADN, los investigadores estimaron rápidamente la edad de los tiburones cebra con una precisión de dos años respecto a su edad cronológica, sin necesidad de analizar una secuencia genética completa. Las estimaciones se compararon con los registros de edad de los acuarios para evaluar su exactitud.
Teniendo en cuenta que la esperanza de vida de un tiburón cebra es de hasta 30 años, eso sería comparable a confundir a una persona con alguien de 26 años cuando en realidad tiene 27.
"El epigenoma es muy parecido a un viejo granero. Empieza bien construido, pero con el tiempo las cosas se van desmoronando poco a poco", dijo Parrott. "Nuestros cuerpos envejecen de la misma manera. Nuestra piel cambia, nuestro cabello se vuelve gris y los patrones de ADN también se modifican. Los relojes biológicos detectan ese proceso".
Incluso al analizar una docena adicional de tiburones capturados en estado salvaje fuera del acuario, con fechas de nacimiento desconocidas, las edades estimadas se encontraban dentro de un margen de tres a cuatro años en comparación con las mediciones iniciales realizadas a los tiburones cuando fueron capturados.
El estudio también encontró que los tiburones cebra pueden envejecer más dramáticamente antes de alcanzar la madurez sexual. Los cambios en los patrones de ADN fueron más sorprendentes en los tiburones juveniles y en crecimiento antes de que el ritmo de cambio disminuyera en la edad adulta.
Esa tendencia a cambios más lentos en animales de mayor edad coincide con lo que han demostrado los relojes epigenéticos en mamíferos. Este hallazgo podría significar que los procesos de envejecimiento se han mantenido relativamente similares en los vertebrados (animales con columna vertebral) durante millones de años.
"Sabíamos que este proceso ocurría en muchos mamíferos y en algunas especies no mamíferas, pero desconocíamos la magnitud de este fenómeno", afirmó Samantha Bock, autora principal del estudio y doctora graduada de la Escuela Odum. "Este hallazgo significa que potencialmente podemos desvelar aspectos clave sobre los fundamentos de la longevidad".
Imagen: Tiburón cebra fotografiado en el acuario Sea Life de Sídney. Crédito: Felix Frost-Savage, CC BY-SA 4.0
Comprender el envejecimiento puede mejorar la conservación de la vida marina
Los modelos tradicionales para estimar la edad de los tiburones requieren sacrificarlos y contar los anillos de crecimiento en su columna vertebral. Los investigadores también pueden calcular la edad simplemente observando a los tiburones, pero este método no siempre es fiable. Este nuevo método podría impulsar la investigación sobre el envejecimiento sin dañar a los animales.
Comprender las tendencias de envejecimiento es fundamental para la salud de las especies, según los investigadores. Los datos sobre la edad pueden contribuir a evaluar las tasas de supervivencia y los cambios reproductivos, y ayudar a determinar si las poblaciones están creciendo o disminuyendo. Si, por ejemplo, los investigadores observan principalmente tiburones de edad avanzada, es posible que su población esté en declive.
"Determinar la edad de un animal suele ser muy difícil", dijo Bock. "Pero si podemos usar patrones epigenéticos para medir la edad de los tiburones, podemos utilizarlos como herramienta para observar estas tendencias en poblaciones vulnerables".
Este reloj biológico también puede ayudar a analizar cómo y por qué el estrés, las enfermedades o las presiones ambientales aceleran el envejecimiento molecular en los tiburones.
Tras el éxito del reloj epigenético en los tiburones cebra, este estudio podría sentar las bases para explorar otras criaturas marinas vulnerables, ayudando a los científicos en la toma de decisiones futuras para la gestión de poblaciones.
"Los tiburones desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento del equilibrio de los ecosistemas", afirmó Parrott. "Si se elimina un depredador de un ecosistema, este puede desequilibrarse. El objetivo es brindar a los biólogos conservacionistas otra herramienta para tomar mejores decisiones de gestión".
El artículo científico se publicó en la revista Molecular Ecology: Genome-Wide DNA Methylation Patterns Predict Age in the Zebra Shark (Stegostoma tigrinum) and Provide Insight Into the Evolution of Vertebrate Aging
