TEORIAS SOBRE EL ENVEJECIMIENTO

Dra. Isabel Cottin C.

TEORIAS DEL ENVEJECIMIENTO

A pesar del enorme esfuerzo investigador desarrollado hasta hoy, aún no se ha ofrecido una explicación del proceso de envejecimiento que aclare satisfactoriamente todas las facetas de este proceso y que sea universalmente aceptada. No obstante, se han observado una serie de eventos que se pueden considerar “el común denominador” del envejecimiento.

HIPOTESIS TEORIAS DEL ENVEJECIMIENTO

1. Teorías Estocásticas: Los procesos que condicionan el envejecimiento

ocurrirían de un modo aleatorio y se irían acumulando en el transcurso del tiempo como consecuencia de la acumulación de agresiones procedentes del medio ambiente hasta alcanzar un nivel incompatible con la vida.

El envejecimiento resultaría como consecuencia de alteraciones que ocurren de forma aleatoria y se acumulan a lo largo del tiempo.:

• Teoría del error catastrófico. • Teoría del entrecruzamiento. • Teoría del desgaste. • Teoría de los radicales libres

2.Teorías No Estocásticas:

Estas teorías proponen que el envejecimiento sería la continuación del proceso de desarrollo y diferenciación (según normas predeterminadas), y correspondería a la última etapa dentro de una secuencia de eventos codificados en el genoma.

Hasta el momento no existe evidencia en el hombre de la existencia de un gen único que determine el envejecimiento, pero a partir de la Progerie (síndrome de envejecimiento prematuro), se puede extrapolar la importancia de la herencia en el proceso de envejecimiento.

El envejecimiento estaría determinado por:• Teoría del marcapasos. • Teoría genética.

1. Teorías Estocásticas:

Teoría del error catastróficoEsta teoría fue propuesta por Orgel , 1963 y modificada por él mismo en 1970. Esta teoría propone que con el paso del tiempo se produciría una acumulación de errores en la síntesis proteica que en último término determinaría un daño en la función celular, envejecimiento de ésta y finalmente su muerte.Se sabe que se producen errores en los procesos de transcripción y translación durante la síntesis de proteínas,pero no hay evidencias científicas de que estos errores se acumulen en el tiempo. En contra de esta teoría está la observación de que no cambia la secuencia de aminoácidos en las proteínas de animales viejos respecto de los jóvenes, no aumenta la cantidad de tRNA defectuoso con la edad. Actualmente hay poca evidencia que apoye esta teoría.

Teoría del entrecruzamiento

Esta teoría postula que ocurrirían enlaces o entrecruzamientos entre las proteínas y otras macromoléculas celulares, que determinaría el envejecimiento y el desarrollo de enfermedades con la edad.

Esta teoría no explica todos los fenómenos relacionados al envejecimiento, pero sí algunos.

Muchos autores han determinado que las complicaciones crónicas de la diabetes provienen de los entrecruzamientos de polímeros (meloidinas: polímeros segmentados provenientes de la deshidratación sufrida por la fructosamina y reagrupamientos con otras proteínas) y cadenas proteicas, con carácter irreversible; constituyen asílos pigmentos fluorescentes y amarronados que entrelazan proteínas = GLICOSILACION

Teoría del desgasteSheldrake, en 1974, propuso que: "el envejecimiento celular se puede explicar en términos de la acumulación de productos citoplásmicos, algunos de los cuales pueden ser perjudiciales para la célula; la única manera que las células podrían evitar su mortalidad inevitable sería creciendo y dividiéndose, diluyendo la ruptura acumulada de productos". Sheldrake sugirió que el pigmento de la edad o lipofuscina podía ser un ejemplo de tal producto.

Esta teoría propone que cada organismo estaría compuesto de partes irremplazables, y que la acumulación de daño en sus partes vitales llevaría a la muerte de las células, tejidos, órganos y finalmente del organismo. La capacidad de reparación del ADN se correlaciona positivamente con la longevidad de las diferentes especies. Estudios animales no han demostrado una declinación en la capacidad de reparación de ADN en los animales que envejecen. Faltan aún más estudios para saber si realmente se acumula daño en el ADN con el envejecimiento.

Teoría de los radicales libresPropone que el envejecimiento sería el resultado de una inadecuada protección contra el daño producido en los tejidos por los radicales libres.Vivimos en una atmósfera oxigenada, y por lo tanto oxidante. El oxígeno ambiental promueve el metabolismo celular, produciendo energía a través de la cadena respiratoria (enzimas mitocondriales). Como la utilización y manejo del O2 no es perfecta, se producen radicales libres, entre ellos el radical superóxido. Los radicales libres son moléculas inestables y altamente reactivas con uno o más electrones no apareados, que producen daño a su alrededor a través de reacciones oxidativas. Se cree que este tipo de daño podría causar alteraciones en los cromosomas y en ciertas macromoléculas como colágeno, elastina, mucopolisacáridos, lípidos, etc.Se ha encontrado una buena correlación entre los niveles celulares de superóxido dismutasa (enzima de acción antioxidante) y la longevidad de diferentes primates.

2.Teorías No Estocásticas

Teoría del marcapasos:

Los sistemas inmune y neuroendocrino serían "marcapasos" intrínsecos del envejecimiento.

Su involución estaría genéticamente determinada para ocurrir en momentos específicos de la vida.

El timo jugaría un rol fundamental en el envejecimiento, ya que al alterarse la función de los linfocitos T, disminuiría la inmunidad y aumentaría, entre otras, la frecuencia de cánceres.

"Reloj del envejecimiento“ , según Burnet, 1970.

(Poco probable)

Teoría genéticaEs claro que el factor genético es un importante determinante del proceso de envejecimiento, aunque no se conocen exactamente los mecanismos involucrados.

Evidencias del control genético de la longevidad:• Existen patrones de longevidad específicos para cada especie animal.

• Existe una mucho mejor correlación en la sobrevida entre gemelos monocigotos, que entre hermanos.

• La sobrevida de los padres se correlaciona con la de sus hijos.

• La relación peso cerebral / peso corporal x metabolismo basal x temperatura corporal, mantiene una relación lineal con la longevidad en los vertebrados.

• En los dos síndromes de envejecimiento prematuro (S. de Werner y Progerie), en los cuales los niños mueren de enfermedades relacionadas al envejecimiento, hay una alteración genética autosómica hereditaria.

Entonces, ¿por qué envejecemos?

• No existe una teoría sobre el envejecimiento que pueda explicarlo todo.

• Probablemente envejecer sea la consecuencia de una serie de factores, intrínsecos y extrínsecos, que interactúan sobre el organismo a lo largo del tiempo, y determinan finalmente un debilitamiento de la homeostasis que culmina con la muerte.

En la actualidad se propugnan 3 teorías genéticas y estocásticas:

• Teoría de la regulación génica: se establece que cada especie posee un conjunto de genes que aseguran el desarrollo y la reproducción; la duración de la fase de reproducción depende de la capacidad de defensa del organismo ante determinados factores adversos. De acuerdo con esta teoría, el envejecimiento es el desequilibrio entre los diferentes factores que han permitido el mantenimiento de la fase de reproducción.

• Teoría de la diferenciación terminal: en esta teoría, el envejecimiento celular se debe también a una serie de modificaciones de la expresión genética, pero que comportan una diferenciación terminal de las células. Se hace especial hincapié en los efectos adversos del metabolismo sobre la regulación genética.

• Teoría de la inestabilidad del genoma: se pone de relieve la inestabilidad del genoma como causa de envejecimiento, y pueden producirse modificaciones tanto al nivel del DNA como afectando a la expresión de los genes sobre el RNA y proteínas.

EVENTOS CELULARES Y BIOMOLECULARES INVOLUCRADOS:

TEORIA DEL LÍMITE MITÓTICO DE HAYFLICK: ENVEJECIMIEN. CELULAR DET. POR Nº DE DIVISIONES CELULARES (40 –50) NO POR SU EDAD CRONOLÓGICA. “RELOJ MITOTICO”

”RELOJ MOLECULAR”ACORTAMIENTO DE LOS TELOMEROS EN CADA DIVISION CELULAR.ACCIÓN DE TELOMERASA.

TELÓMEROS

TEORIA DE LOS RADICALES LIBRES

DESORGANIZACIÓN CELULAR DETERMINADA POR ESTRÉS OXIDATIVO PRODUCIDO POR ESPECIES ACTIVAS DEL OXIGENO. DAÑAN: MITOCONDRIAS, MEMBRANAS, TEJIDO CONECTIVO, ADN, ARN, PRODUCIENDO FALLAS DE LA FUNCIÓN Y MUERTE CELULAR PROGRESIVA.

MUTACIONES MITOCONDRIALES

MUTACIONES GENERADAS EN GENOMA MITOCONDRIAL, COMO PRINCIPAL DIANA, POR EFECTO DE RADICALES LIBRES GENERADOS DURANTE LA REDUCCIÓN UNIVALENTE DEL OXIGENO. ALTERACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE ATP. SEGÚN LA TEORÍA ESTRÉS OXIDATIVO/ LESIÓN MITOCONDRIAL.

APOPTOSISAPOPTOSISAPOPTOSISAPOPTOSIS

PROTEINA p66 DE INDUCCIPROTEINA p66 DE INDUCCIPROTEINA p66 DE INDUCCIPROTEINA p66 DE INDUCCIÓÓÓÓN DE N DE N DE N DE APOPTOSIS: CODIFICADA POR PROTOAPOPTOSIS: CODIFICADA POR PROTOAPOPTOSIS: CODIFICADA POR PROTOAPOPTOSIS: CODIFICADA POR PROTO----ONCOGEN SHC, ACTIVA PROCESO DE ONCOGEN SHC, ACTIVA PROCESO DE ONCOGEN SHC, ACTIVA PROCESO DE ONCOGEN SHC, ACTIVA PROCESO DE APOPTOSIS POR ACUMULACIAPOPTOSIS POR ACUMULACIAPOPTOSIS POR ACUMULACIAPOPTOSIS POR ACUMULACIÓÓÓÓN DE N DE N DE N DE RADICALES LIBRES.RADICALES LIBRES.RADICALES LIBRES.RADICALES LIBRES.

TEORÍA DE LA INTERACCIÓN DEL ORGANISMO CON EL MEDIO AMBIENTE:

Entre los factores ambientales, influyen:� La temperatura� La radiación ultravioleta � Los componentes de la dieta � Factores socioculturales:

• Estrés• Hábitos: cigarrillo, alcohol, drogas• Contaminación ambiental • Carga de trabajo• Ingresos

FIN