Como actúan los virus en la lesión celular

Entran en una célula específica, la que ingresa al virus como si fuera una proteína, mediante endocitosis o formando una vesícula. Una vez adentro, el virus libera su ácido nucleico, el que se incorpora al ADN de la célula y crea copias de sí mismo utilizando las enzimas. Después, las partículas del virus salen de la célula, destruyéndola. No todos los virus destruyen la célula al salir de ella: algunos forman capullos que se apoderan de la célula para convertirse en "virus envueltos" o pueden simplemente ser expulsados por exocitosis (ejem. herpesvirus)

Papel de las sustancias químicas en el daño celular

III.- AGENTES QUÍMICOS y FÁRMACOS : Casi todas las sustancias químicas como fármacos,. Venenos o incluso las más inocuas como la glucosa son capaces de provocar cambios sobre ciertas funciones celulares, causando desde adaptación , lesión celular reversible e incluso lesión celular irreversible.

La Glucosa en elevada concentración altera el ambiente osmótico de la célula y esto puede conducirla hacia una lesión reversible o la misma muerte. Los Barbitúricos tienen selectividad por los hepatocitos (quienes los metabolizan) y en quienes inducen cambios celulares. Algo similar ocurre con el Cloruro de Mercurio, sólo que a nivel estomacal (sitio por donde se absorbe), en riñones y colon (lugares por donde se excreta).

En general las sustancias químicas tiene células dianas sobre las que actúan y respetan a aquellas que no presentan receptores para fijarlos. Muchas de la sustancias químicas alteran la permeabilidad de la MP, la homeostasia osmótica, la estructura o función de ciertas organelas, la integridad de enzimas y cofactores. Para lograr esto pueden usar 2 mecanismos que a continuación describiremos:

A.- Combinación con Estructuras Moleculares de la MP u Organelas = Esto produce una lesión directa de la célula por ej. en el envenenamiento con cloruro de mercurio (ClHg), éste se fija a los grupos sulfidrilos de la MP y a otras proteínas; aumentando así la permeabilidad de la Membrana e inhibiendo el transporte dependiente de ATPasa.

B.- Conversión a Metabolitos Tóxicos Reactivos = Sabemos que casi todas las sustancias tóxicas no son activas biológcamente, sino que requieren que sus células diana las metabolicen para transformarlas en sustancias con actividad biológica. Esto generalmente ocurre mediante una Oxidasa de Función Mixta, la P - 450 (presente en el REL de los hepatocitos). Si bien estos metabolitos activos pueden causar daño por si mismos al unirse covalentemente a las proteínas y lípidos de membrana, el daño más importante a la MP lo causan la formación de Radicales Libres y la consiguiente peroxidación de lípidos.

RADICAL LIBRE (R -) == Es una especie química que tiene un único electrón impar enun orbital externo que lo hace muy inestable y reactivo. En las células reacciona con moléculas orgánicas o inorgánicas (proteínas, lípidos y carbohidratos) especialmente de la MP y ácidos nucléicos. Los R - formados inician reacciones autocatalíticas en cadena, que hacen que las moléculas con las que reaccionan se conviertan también enR - capaces de seguir propagando la cadena de daño.

Los R - pueden originarse por :

Por absorción de Radiación Ionizante (Rx, Luz UV, etc)

Por Oxidorreducción fisiológica (reacción Redox)

Por metabolismo enzimático de sust. Químicas exógenas

Por reperfusión Tisular, tras isquemia irreversible

Por presencia de Metales Transicionales como el Fe++ (capaces de aceptar o ceder electrones libres)

A continuación analizamos algunos ejemplos de lesión celular por R - :

O2 Activado (parcialmente Reducido) == (también llamado Superóxido) Es un compuesto muy inestable. Se sabe que el O2 al reaccionar con una Oxidasa de Función Mixta (como la Xantinoxidasa de los lisosomas, peroxisomas, mitocondrias y MP) puede formar superóxido, afortunadamente esto es raro en las reacciones normales de oxidorreducción. Sin embargo en situaciones particulares, que veremos a continuación, se producen estos R - :

Tras una isquemia irreversible, al producirse una reperfusión (reestablecimiento del riego sanguíneo); las abundantes purinas producidas por el catabolismo del ATP durante la hipoxia, producen O2 activado que lesiona las membranas (lesión por reperfusión).

En los procesos inflamatorios (agudos o crónicos) de articulaciones, riñones, pulmones, y corazón; las cél. fagocíticas producen especies de O2 activado con el fin de destruir la noxa o microorganismo, pero también son mediadores importantes de la lesión tisular.

Cuando se administran concentraciones elevadas de O2 (mayores al 20% de lo inspirado normalmente) el O2 se vuelve toxico dando paso a la formación de R - capaces de lesionar las cél. pulmonares y de otros órganos (como los ojos de los neonatos prematuros)

Tetracloruro de Carbono (CCl4) == Es un hidrocarburo alógeno (usado en la industria del lavado en seco) que adquiere efecto tóxico al ser convertido en CCl3 en el REL de los hepatocitos. Esta conversión es mediada por el sistema enzimático de oxidasas de función mixta (P - 450). Los R - producidos localmente provocan autoxidación de los Ác. Grasos presentes en los fosfolípidos de membrana, que al reaccionar con el oxígeno molecular dan peróxidos orgánicos (peroxidación de los lípidos). Así se inicia una reacción autocatalítica en cadena que daña ña estructura y función de REL. En 30 min. Disminuye la síntesis de proteínas plasmáticas y enzimas endógenas; tras 120 min. El RER se inflama y los ribosomas adheridos se disocian. La incapacidad del hepatocito para sintetizar lipoproteínas a partir de los triglicéridos y proteínas aceptoras de lípidos, produce la acumulación intracelular de lípidos. Cabe aclarar, que al dañarse el REL hay daño mitocondrial que va seguido de una tumefacción progresiva de la célula por incremento de la permeabilidad de la MP. Como sabemos este daño permite que ingresen grandes cantidades de Ca++ que terminará intoxicando en forma permanente a las mitocondrias (que lo captan con avidez). Finalmente no quedan dudas de que la lesión de los hepatocitos, inducida por el CCl4 es grave y veloz desde el principio.

Radical Hidroxilo (OH - ) == Es una especie extremadamente reactiva, y existen varios mecanismos por los cuales podría dañar las membranas. El mejor conocido se relaciona con la Peroxidación de los Lípidos en presencia de O2.

o Los Ác. Grasos Insaturados de los fosfolípidos de membrana presentan algunos doble enlaces entre los átomos de C y los de H que resultan vulnerables al ataque de radicales libres. El radical OH - , retira un átomo de H de los ác. Grasos insaturados de la membrana originando un radical lipídico que reacciona con el O2 molecular generando peróxidos lipídicos (H2O2 - L - ). Éste inicia una reacción autocatalítica en cadena que causa el daño extenso en la Membrana de la célula y de las organelas.

o El OH- también puede dañar las membranas al interactuar con sus proteínas, donde forma puentes disulfuro o bien puede formar disulfuros mixtos a nivel de los grupos SH de dichas proteínas, con lo cual inactiva las enzimas sulfhidrilo.

o La radiación ionizante produce radiólisis del H2O , formando directamente radicales OH- , capaces de interactuar con el ADN , inhibiendo su replicación. Esto puede resultar insignificante para una célula no proliferativa (neurona fibra cardiaca , hepatocito, etc) , pero es catastrófico para las células proliferativas ya que inducen mutaciones (con graves alteraciones celulares)o muerte celular.

Metales Transicionales (como el Fe++) == Estos metales (que pueden cambiar de valencia) tienen la capacidad de aceptar o ceder electrones libres y de esta manera pueden participar en la formación de R - , asi por ejemplo el Fe++ + H2O --- Fe+++ + OH. + OH - . Como sabemos, el radical hidroxilo (OH-) es toxico. Es importante destacar que la lesión celular oxidativa es máxima si hay presencia de Fe++ (hierro en estado ferroso) y O2 - (superóxido).

A manera de resumen citaremos los principales efectos de los R - :

Peroxidación de los Lípidos de Membrana (esto aumenta su Permeabilidad)

Lesión mitocondrial por reperfusión (se intoxican al captar el Ca++ que ingreso a la célula)

Inactivación de enzimas (por formación de uniones cruzadas con las proteínas)

Bloqueo de la Replicación del ADN en la células con capacidad proliferativa (induciendo mutaciones o muerte celular).

Envejecimiento Celular (La acumulación de R - , a través de los años , pueden causar ciertos aspectos de la vejez celular normal)

PROTECCIÓN CONTRA LOS RADICALES LIBRES : la mayor o menor vulnerabilidad de una cél. a la lesión por R - dependerá de la cantidad de antioxidantes y enzimas protectoras que posea.

1) Antioxidantes Endógenos y Exógenos → La Vit. “E” , la Cisteína, el Glutatión, y la Ceruloplasmina pueden bloquear la formación de R - o bien pueden inactivarlos. Esta protección que brindan los antioxidantes se atribuye a la capacidad que poseen para inhibir la peroxidación de los lípidos.

2) Enzimas Protectoras :

a.- Superóxido dismutasa → Se halla en muchas cél. ; tiene la propiedad de catalizar la depuración de superoxidos al formar H2O2 . Muchas dismutasas tienen como cofactores al Zn, Mn, y Fe Metales transicionales) ya que pueden donar o aceptar un electrón que permite depurar los R -

b.- Catalasas → ubicadas en los peroxisomas , permiten neutralizar rápidamente el H2O2 formado por las dismutasas, descomponiéndolo en H2 O y O2

c.- Otras Enzimas protectoras contra R-→ Glutatión Sintetasa, Glutation Peroxidasa y la Glucosa - 6 - Fosfato dehidrogenasa

IV.- AGENTE INFECCIOSOS (MICROBIOLÓGICOS) : Estos comprenden : Bacterias, Virus, Hongos,Parásitos y Rickettsias. Los mecanismos por los cuales éstos agentes pueden causar lesión en las células son muy diversos.

En el caso de las Bacterias, lo que determina que puedan o no causar lesión son: los factores de virulencia que posean (enzimas, endo y/o exotoxinas); la cantidad de inóculo que ingrese al organismo y la capacidad capacidad de la respuesta inmunitaria del huésped.

Los Hongos y Parásitos producen lesión debido a que inducen una respuesta de hipersensibilidad retardada; pero otras veces el mecanismo lesivo se relaciona con síntesis de potentes enzimas de acción citopática y otras veces se desconoce el mecanismo por el cual producen la lesión celular.

Los Virus y las Rickettsias son microorganismos que se comportan como parásitos intracelulares obligados (es decir, que para sobrevivir y reproducirse necesitan estar dentro de la célula viva). El genoma viral de los virus consiste , como sabemos, en sólo ác. Nucléico (ARN o ADN). Sin pretender entrar en detalle en las lesiones causada por virus, vamos a decir a grandes rasgos que las lesiones celulares que causadas por los virus se deben a 2 grandes grupos virales

a.- Virus Citolíticos y Citopáticos = Decimos que los que causan muerte celular son Citolíticos (como el V. De la Rabia) ; mientras que los que causan lesiones y/o alteraciones celulares de diversos grados son los Citopáticos (Como por ej. el Poliovirus, el V. E. Bhar, etc.). Los virus de este grupo tienen especificidad celular por ciertos tipos de cél. (Tropismo). Una vez que se unen a su receptor específico, los virus son internalizados ( ya sea por endocitosis o por fusión con la MP) en la cél. huésped y luego se desprenden de su nucleocapside para dejar libre en el citosol su genoma (desnudamiento). El genoma viral liberado puede transcribirse utilizando polimerasas propias o las del huésped (lo cual depende de su configuración en sentido positivo o negativo); a continuación se replica usando el aparato biosintético de la célula, y es en este momento donde podemos apreciar las alteraciones citopáticas que produce (Alteraciones en el citoesqueleto, cuerpos de inclusión, formación de vacuolas, cambios en el tamaño y/o en la ubicación del núcleo, etc.). Hecho esto la progenie viral es ensamblada y liberada (por gemación o por lisis celular)

b.- Virus Oncógenos = En general estos virus tienen por ácido nucléico al ADN y poseen la capacidad de incorporar su material genético al genoma del huésped estimulando la replicación celular y quizás este hecho se relaciona con la inducción a tumores . Ej. de estos virus lo son VHB y HPV. El mecanismo que los virus oncógenos utilizan para ingresar y desnudarse en la célula huésped es muy similar al empleado por los virus

citopáticos y citolíticos; la diferencia estriba en que la replicación de su genoma ocurre en el núcleo celular y que los v. oncógenos utilizan sus propias polimerasas. Cabe aclarar que el genoma viral cuando se integra al ADN del huésped puede inducir alteraciones genéticas que bien podrían conducir hacia un cáncer (por ej. la hepatitis crónica por VHB con el tiempo puede evolucionar hacia un hepatocarcinoma). El ensamblaje de la progenie viral ocurre en el citoplasma y es liberada por gemación; pero en este proceso quedan expuestas proteínas virales en la superficie de la MP de la Cél. huésped que son reconocidas por el sistema inmunológico como Ag. Esto determina la sensibilización de los Linfocitos “T” contra la cél. infectada y en consecuencia puede producirse la citólisis mediada por leucocitos; es decir que la Rta. Inmune sería la responsable de la lesión celular irreversible o muerte de la cél. infectada y no el virus oncógeno por si mismo. (ej. Infección por VHB, que produce Hepatitis “B”).

Explica la diferencia entre el envejecimiento celular y longevidad

GENERALIDADES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO

El ciclo de la vida después del nacimiento comprende el desarrollo del individuo hasta ciertos

niveles. Posteriormente viene una declinación que culmina con la muerte. A este período de

declinación se le llama envejecimiento. El envejecimiento es la única afección fatal que todos

compartimos. El envejecimiento rechaza definiciones fáciles, por lo menos en términos

biológicos. No es el simple paso del tiempo, es la manifestación de acontecimientos biológicos

que ocurren durante un lapso de tiempo y nos enteramos de lo que es cuando lo

experimentamos o cuando lo vemos, y aún así, el paso del tiempo, no mide el ritmo del

envejecimiento.

 

Virtualmente todos los acontecimientos biológicos, desde la concepción a la madurez, parecen

tener un propósito, pero el envejecimiento no parece tenerlo en modo alguno. Nos quedan las

inevitables consecuencias de un envejecimiento sin objetivo alguno, al que sigue la muerte. Sin

embargo, reflexionemos que cuando una hoja de árbol es tan vieja que no resulta

competitivamente favorable a la supervivencia del árbol entero, se inicia un proceso

generalizado de apoptosis o suicidio celular que da como resultado que la hoja vieja fenezca,

en pro del nacimiento y crecimiento de nuevos retoños. Por lo que se afirma que la evolución,

que ha trabajado sin descanso para crear mejores organismos, necesita del envejecimiento y

de la muerte para hacer posible la continuidad y diversidad de la vida sobre la tierra. En la obra

poética de Lucrecio, “Sobre la Naturaleza de las cosas”, dice que es necesario que cada

generación envejezca y muera para dejar sitio a la siguiente.

 

El envejecimiento posee importantes connotaciones emocionales y médicas y entraña

numerosos interrogantes médicos. Su concepto es variado entre los hombres y nuestra manera

de entenderlo ha cambiado a lo largo de la historia. Sobre el envejecimiento existen prejuicios y

dilemas médicos y éticos que plantean la posibilidad de manejar el envejecimiento y de

retrasar la muerte.

 

En el corazón mismo del pensamiento humano primitivo, existen leyendas y mitos sobre el

envejecimiento y la prolongación de la vida. La literatura y la tradición oral han expresado a

menudo ideas sobre la existencia de una época o de un lugar en los que ciertas personas viven

eternamente o por larguísimos períodos de tiempo. Por ejemplo, en el libro de Génesis de la

Biblia desde el capítulo 5 se menciona que Adán vivió 930 años, Enoc, trescientos sesenta y

cinco años, Matusalén su hijo, vivió más que cualquier otro hombre, hasta los novecientos

sesenta y nueve años. Hombres famosos de la antigüedad como Noé, dicen las Escrituras que

vivieron novecientos cincuenta años. Patriarcas como Abrahán ciento setenta y cinco años,

Isaac, ciento ochenta, Jacob, ciento cuarenta, José, ciento diez años, Aarón, ciento veintitrés y

Moisés ciento veinte. En Génesis 6:3 se habla del límite de 120 años. No obstante en el Libro

de Salmos 90:10, escrito cientos de años después menciona que  “…los días de nuestros años

son setenta años; y si debido a poderío especial son ochenta años, sin embargo, su insistencia

está en penoso afán y cosas perjudiciales.”

 

La mayoría de gerontólogos, no aceptan una duración máxima de la vida humana que exceda

de los 115 años de edad porque no hay marcadores fiables para determinar la edad

cronológica de los humanos. La aceptación de las partidas de nacimiento en los casos de

personas superlongevas descansa por lo general más en la fe que en pruebas científicamente

estandarizadas.

 

La palabra gerontología es introducida por Élie Metchnikoff en 1903 y significa estudio científico

de los procesos de envejecimiento en todos los seres vivos. Pero en cuanto al hombre, incluye

también aspectos sociológicos, psicológicos y otros. Hoy en día, el interés en el estudio

científico de la biología del envejecimiento es mayor que nunca en la mayoría de los  países

desarrollados.

 

En la actualidad, la mayoría de los biogerontólogos, creen que no hay una sola causa del

envejecimiento, sino muchas, y que es posible que varios mecanismos operen

simultáneamente. Lo que sí es cierto, es que ninguna otra área de la biología como la

gerontología, se ha aplicado en dos debates, que hasta ahora había sido terreno de la filosofía

y de la teología. Una de ellas es, si los organismos vivos, en especial los humanos, son

potencialmente inmortales o inevitablemente mortales. Y la otra, aún más subjetiva, si

envejecer es bueno o malo.

 

En nuestros días, se ha aceptado la idea de que el envejecimiento es un proceso multifactorial,

y se le concede gran importancia a la genética en la regulación del envejecimiento biológico, lo

cual queda demostrado entre otros hechos, por la longevidad característica de cada especie

animal, en la que la heredabilidad representa aproximadamente el 35% y un 65% los factores

ambientales.

 

Todos los seres humanos mueren y muchos llegan a edad avanzada antes de morir. En ello,

los síntomas de la senectud, varían de una persona a la otra, casi tanto como su

temperamento, su posición social o las circunstancias de su muerte. En cuanto a ello, hay

investigadores que se han interesado en estudiar cómo y porqué declina el sistema inmunitario

en la vejez, causa que con frecuencia facilita la infección y la muerte. Estudiosos como

Macfarlane han reconocido el escaso valor que se ha dado a la genética en los asuntos

humanos y han mostrado gran interés en entender el proceso del envejecimiento y han

afirmado que la diversidad genética del hombre, está, más en relación que ningún otro factor,

con sus manifestaciones del envejecimiento, la duración de la vida y la patología de la muerte.

En nuestros días, la medicina previene o trata eficazmente las infecciones, las lesiones físicas

o la malnutrición. Sin embargo, lo que aún no puede tratarse clínicamente, depende casi por

completo de la constitución genética del individuo y de su reacción al medio social.

 

El envejecimiento presenta retos que se refieren al propio fenómeno, al preguntarnos, ¿porqué

envejecemos?, como a la forma de dar respuestas a las demandas del número creciente

de  personas ancianas. La sociedad se está gerontizando y todas las profesiones deben

conocer las dimensiones básicas del envejecer. Además de que la gerontología es un asunto

no sólo de profesionales sino de cualquier persona relacionada con personas mayores, en su

propia familia, en su profesión o comprobando su propio envejecimiento, .y resulta difícil dar

una definición universal del envejecimiento.

 

Para comprender el envejecimiento, es necesario distinguir entre el envejecimiento normal y las

enfermedades relacionadas con la vejez. No obstante de que algunos hablan de un

envejecimiento normal, es un término incorrecto porque implicaría que  existe un

envejecimiento anormal, y envejecer es simplemente envejecer, independientemente de los

cambios que pudieran ocurrir. Sin embargo, es necesario distinguir entre los cambios,

deterioros o déficit respecto a la forma o funcionamiento óptimo y los cambios normales que

aparecen con la edad y no son enfermedades y que ocurren por todo nuestro cuerpo a medida

que envejecemos. Los gerontólogos han pensado a menudo que una buena manera de

descubrir porqué envejecemos, sería examinar la vida de los centenarios y de aquéllos que

consiguen vivir el máximo de vida humana de unos ciento quince años. Sin embargo, no se ha

encontrado ningún factor o conjunto de factores comunes que justifiquen su longevidad

extrema.

 

Los cambios ocurridos después de la maduración sexual, y antes de la longevidad son

considerados <debido a la edad>. Esos cambios son objeto de diferentes teorías

del envejecimiento que pueden dividirse en dos grandes grupos. Aquéllas que suponen un

plan maestro preexistente, o sea la existencia de un reloj biológico, y las que se basan en

acontecimientos aleatorios y accidentales no programados finalísticamente...

 

TEORÍAS DEL ENVEJECIMIENTO

Hoy en día hay probablemente tantas teorías sobre las causas del envejecimiento como

biogerontólogos, sin embargo, teorías modernas sobre las causas del envejecimiento tienen

sus raíces en ideas antiguas, que es útil tener en cuenta porque han influido en la manera

actual de pensar a este respecto. Por ejemplo, Francis Bacon, en el siglo XVI, argumentaba

que el envejecimiento podía ser superado si los procesos de reparación que se producen en el

hombre y en otros animales, pudieran hacerse perfectos y eternos. Son ejemplo de procesos

de reparación, la curación de las heridas, la regeneración de tejidos, y la capacidad que tiene el

cuerpo de recuperarse de una enfermedad.

 

TEORÍAS DEL ENVEJECIMIENTO BASADAS EN FENÓMENOS FINALISTAS. Ya que

nuestros antepasados no comprendían el fenómeno del envejecimiento, sus primeras ideas

sobre su control eran pura especulación. No obstante, varias teorías modernas sobre las

causas del envejecimiento, tienen sus raíces en ideas antiguas.

 

TEORÍA DE LA SUSTANCIA VITAL. Una idea antigua es que los animales comienzan su vida

con una cantidad limitada de cierta sustancia vital. A medida que se va consumiendo esta

hipotética sustancia, se producen con la edad cambios que llevan a una pérdida del vigor y

cuando esa sustancia vital se agota, el animal se muere.

 

TEORÍA DE LA MUTACIÓN GENÉTICA Y DEL ERROR CATASTRÓFICO Las teorías

genéticas son de especial interés, pues relacionan al envejecimiento con la evolución. El

enfoque genético afirma que el envejecimiento está determinado por la expresión de los genes

en su interacción con el entorno. En la década de los cincuenta del Siglo XX, la genética

comenzó a prevalecer en la manera de entender la causa del envejecimiento y la determinación

de la longevidad. Entonces se habló de las mutaciones o cambios que ocurren en los genes,

los cuales pueden o no ser benéficos y de que son el motor que impulsa la evolución y la

selección natural. Por ello se consideró a las mutaciones como un factor importante en los

fenómenos del envejecimiento y la longevidad.

 

Un concepto aceptado relativo al envejecimiento, es que se encuentra regulado por genes

específicos y que el DNA sufre cambios continuos en respuesta a agentes exógenos y a

procesos intrínsecos, pero se conserva la estabilidad gracias a la duplicidad de la cadena del

DNA y a las enzimas reparadoras específicas. El mayor interés en este momento, está puesto

en uno de los ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico o ADN, ya que en esta molécula se

encuentra la información genética en forma codificada. Una de las principales virtudes del

planteamiento del error es su universalidad y la expectativa es que sigan modificándose sus

versiones para que sea capaz de explicar buena parte de los cambios relacionados con la

edad, como el porqué el ritmo con que se envejece difiere según las especies.

 

TELÓMEROS Y TELOMERASA

Un tema relacionado con el envejecimiento celular invitro es el hecho de que los telómeros o

secuencias repetidas de ADN y proteínas asociadas, presentes en los dos extremos de

los cromosomas, se acortan cada vez que una célula se divide y este acortamiento <cuenta>

el número de divisiones que ha experimentado una población celular. Los telómeros protegen a

los cromosomas, apoyan la trascripción exacta del ADN, y se acortan durante la división

celular. Eventualmente, el telómero es demasiado corto para permitir una nueva mitosis, lo que

podría causar el fin de la capacidad mitótica o límite de Hayflick. Por el contrario, hay células

inmortales que previenen el acortamiento de los telómeros gracias a la actividad de una

enzima, la telomerasa. Se trata de las células cancerosas que son inmortales. Esta telomerasa

se encuentra en casi toda célula cancerosa humana, pero no en las células humanas normales

mortales. La capacidad finita para dividirse en cultivo es una característica de todas las células

normales. Se las cultive in vitro o in vivo son mortales mientras que las células cancerosas, son

inmortales en ambas circunstancias

 

 Parece que las células anormales inmortales han hallado una forma de impedir el acortamiento

de sus telómeros en cada división, confiriéndoles de esta manera inmortalidad. Las células

inmortales como ya se ha dicho, producen la enzima llamada telomerasa, que fabrica más

telómero.

 

MUERTE CELULAR APOPTÓTICA

Desde hace décadas se acepta que el envejecimiento se acompaña de la muerte de un número

significativo de células en los tejidos animales y en sujetos humanos, y recientemente se

propone que la apoptosis o muerte celular programada con fragmentación celular, a

menudo inducido por glucocorticoides, radicales libre y déficit bioenergético, desempeña un

papel fundamental en el envejecimiento

 

 

¿PORQUÉ LAS TEORÍAS SON ESPECULATIVAS? LAS REGLAS DEL JUEGO

Bertrand Strehler propuso un conjunto de requisitos  que debían de sostener antes de

considerar sostenible una teoría cualquiera del envejecimiento, la cual tendría que explicar

porqué el fenómeno es (a) deletéreo, es decir, porqué ocurren pérdidas en la función

fisiológica. (b) progresivo, porqué las pérdidas son graduales (c) intrínseco, porqué las

pérdidas son propias (d) universal, porqué las pérdidas se producen en todos los miembros de

una especie, cuando llega la ocasión.

 

Muchas enfermedades son progresivas, intrínsecas y deletéreas, pero no son universales. Así

que en primer lugar debemos distinguir entre cambios normales debido a la

edad y enfermedades del anciano. Y en segundo lugar, debemos distinguir entre

longevidad y envejecimiento.

 

LA TEORÍA DE ENVEJECER POR DISEÑO O PROGRAMADO. La teoría de envejecer por

diseño expresa la idea de que hay un programa genético finalista. La teoría de envejecimiento

programado establece que el cuerpo tiene un “reloj genético” que determina el inicio del

envejecimiento. Este reloj genético se puede manifestar con un número predeterminado de

divisiones celulares, por lo que el proceso de envejecimiento estaría bajo el comando de uno

de los genes.

 

LA TEORÍA ENDOCRINA

Las glándula endocrinas envían a la sangre unos mensajeros químicos, llamados hormonas,

que luego actúan sobre las células diana en el cuerpo, Las hormonas regulan muchas de las

actividades relacionadas con metabolismo, reproducción, síntesis de proteínas, función

inmunitaria, desarrollo y conducta. Su importancia es vital. Se sabe que las hormonas en

grandes cantidades son capaces de acelerar procesos de envejecimiento y también de

lentificar otros. Hay un verdadero catálogo de cambios relacionados con la edad asociados a

las alteraciones de factores hormonales. La menopausia proporciona un buen ejemplo de

fenómenos relacionados con la edad que afecta a todo el cuerpo. Algunos niveles de hormonas

bajan también en los varones cuando envejecen, aunque los hombres continúan siendo fértiles

mientras envejecen. No obstante estas válidas observaciones, no hay pruebas directas de que

el sistema endocrino sea el origen de todos los cambios relacionados con la edad.

 

TEORÍA DE PÉRDIDA DE CÉLULAS CEREBRALES Y ENVEJECIMIENTO O TEORÍA

CIBERNÉTICA.

La teoría cibernética de envejecimiento sugiere que el sistema nervioso central es

un marcapaso del envejecimiento corporal. La teoría establece que cambios en el

hipotálamo y en el sistema endócrino resultan en una disminución de la secreción de

hormonas, como la hormona tiroidea  y corticoides esteroidales. Además, de que  una

alteración de los niveles de dopamina en el cerebro, podrían potenciar el establecimiento de

enfermedades como el Parkinson.

 

VEAMOS AHORA ALGUNAS TEORÍAS DEL ENVEJECIMIENTO BASADAS EN

FENÓMENOS ALEATORIOS

Las teorías modernas del envejecimiento, están basadas en fenómenos aleatorios que pueden

ser resultados de accidentes provocados a nivel molecular y pueden afectar a importantes

moléculas. Se basan en el concepto de que el envejecimiento no se desarrolla de acuerdo a un

plan maestro sino como resultado de acontecimientos casuales. Entre estas teorías, se hace

mención de: algunas: Teoría del desgaste natural, Teoría del ritmo de vida, Teoría de

acumulación de productos de desecho, Teoría del entrecruzamiento, Teoría de los

Radicales libres, Teoría del Sistema inmunitario, Teoría de errores y reparaciones, Teoría

del orden que se desordena.

 

De estas teorías, se hablará someramente de algunas de ellas, las más interesantes y

vigentes:

 

TEORÍA DEL DESGASTE NATURAL.- Establece que los animales envejecen porque sus

sistemas vitales acumulan daños por el desgaste o estrés de la vida de cada día, y erosionan

las actividades bioquímicas normales que acontecen células, tejidos y órganos. Puesto que el

desgaste natural molecular, afecta directamente a las mitocondrias o centrales eléctricas que

aportan la energía para todas las actividades celulares.

 

TEORÍA DE LA ACUMULACIÓN DE PRODUCTOS DE DESECHO.

Hay pruebas de que cuando las células acumulan más toxinas de las que pueden eliminar, se

forma una sustancia llamada lipofuscina o pigmento de la edad que se va acumulando en

muchos tipos de células a medida de que un animal o un hombre envejecen

 

TEORÍA DEL ENTRECRUZAMIENTO

La teoría sugiere que el entrecruzamiento químico que ocurre en proteínas, lípidos y DNA,

como resultado a la exposición a factores del ambiente y de la dieta, producen cambios en las

características físicas de sustancias como el colágeno y la elastina. Con el tiempo los enlaces

cruzados aumentan y los tejidos se vuelven menos plegables y en realidad, se encogen. Esto

se manifiesta en la conducta de nuestros órganos, por ejemplo en la piel que se va haciendo

blanda y plegable.

 

TEORÍA DE LOS RADICALES LIBRES. Se refiere a una reacción química compleja que se

produce cuando ciertas moléculas sensibles de las células, se encuentran con el oxígeno y se

separan para formar elementos sumamente reactivos. Estos fragmentos moleculares se llaman

radicales libres, los cuales son inestables e intentan unirse con cualquier otra molécula que

casualmente esté cerca, la cual podría quedar desactivada u obligada a actuar

defectuosamente. La teoría descansa en que los radicales libres están involucrados tanto en la

formación de los pigmentos de la edad, como en la formación de entrecruzamientos en ciertas

moléculas y dañan el ADN. Se han visto también implicados en la formación de las placas

neuríticas características de la demencia del tipo Alzheimer. La teoría de los radicales libres,

puede vincularse también a la teoría del ritmo de vida, a la teoría de la mutación y a la del

desgaste natural. Sobre esta teoría, hay evidencias experimentales que confirman que los

radicales libres dañan la función celular y que están relacionados con las enfermedades

asociadas con la edad como la aterosclerosis, artritis, distrofia muscular, cataratas, disfunción

pulmonar desórdenes neurológicos, declinación del sistema inmune e incluso el cáncer. Hoy en

día, la teoría de los radicales libres ha sido ampliamente aceptada y sirve como fundamento de

numerosas hipótesis que sirven para explicar la participación de ciertas substancias en la

mutagénesis, cancerogénesis y en el envejecimiento.

 

La administración de antioxidantes a animales parece retrasar claramente la aparición del

cáncer, las enfermedades cardiovasculares, las enfermedades degenerativas del sistema

nervioso central y la depresión del sistema inmunitario. Es por ello que uno de los aspectos

más interesantes del estudio de los radicales libres, es lo que nos dicen no sólo sobre el

envejecimiento sino sobre la prevención de las enfermedades, ya que en nosotros reside un

enemigo interno que conspira para nuestra muerte y que se hace más patente con la edad

 

TEORÍA INMUNOLÓGICA DEL ENVEJECIMIENTO.

El sistema inmunitario es la línea de defensa más importante contra  toda sustancia

proveniente del exterior que pueda entrar en nuestro cuerpo. Sus armas son variadas, las

células blancas de la sangre pueden desactivar y digerir invasores como las bacterias y los

virus. Otras células blancas producen anticuerpos que circulando por la sangre y desactivan las

sustancias extrañas y las preparan para ser digeridas por otras células. La teoría inmunitaria

del envejecimiento descansa sobre la premisa de que con la edad, disminuye la capacidad del

sistema inmunitario a reproducir anticuerpos en cantidades adecuadas y de la clase indicada. Y

no sólo, sino que el sistema inmunitario senescente se puede equivocar produciendo

anticuerpos contra proteínas normales del cuerpo, pudiendo destruirlas, de ahí vienen las

llamadas enfermedades autoinmunes. Algunas que padecen no solamente las personas

mayores, pero otras sí, como lo son la rigidez articular, trastornos reumáticos y ciertas formas

de artritis, La función del sistema inmunitario es la de conservar la integridad química del

cuerpo e identificar en los tejidos vivos la presencia de cualquier elemento extraño como

células cancerosas, células irreparablemente lesionadas, microorganismos o moléculas

extrañas que no sean genéticamente adecuada para el cuerpo, e iniciar su inactivación y

eliminación. Todos estos descubrimientos nos indican que aún hay mucho que aprender al

respecto de las relaciones entre el envejecimiento y la inmunidad.

 

TEORÍA DEL ORDEN QUE SE DESORDENA. Los defensores de esta idea sostienen que el

desorden molecular creciente es producto de errores moleculares que a su vez causan la

cascada de cambios en células, tejidos y órganos que llamamos envejecimiento. Las

variaciones en la velocidad del desorden creciente en las moléculas que componen nuestros

tejidos puede ser la razón de que unos envejezcan más rápidamente que otros y que la

velocidad del envejecimiento varíe de individuo a individuo.

 

Hasta aquí hemos hablado en envejecimiento, y en relación a ello, se dirá algo sobre la

longevidad:

 

LONGEVIDAD. La duración de la vida, de muchas especies de mamíferos, se relaciona con

el peso medio del cerebro del adulto y el peso medio del cuerpo. Esa relación se

denomina índice de cefalización. Cuanto más pesa el cerebro comparado con el peso del

cuerpo, más longeva es una especie. Se ha comprobado que en las especies en que la

proporción entre el peso del cerebro y el peso del cuerpo es mayor, son también más longevas.

Y es el caso de que los humanos tenemos el mayor peso del cerebro comparado con el peso

del cuerpo, por lo que somos en consecuencia los mamíferos más longevos.

 

Para comprender el envejecimiento, es necesario distinguir entre el envejecimiento normal y las

enfermedades relacionadas con la vejez. No obstante de que algunos hablan de un

envejecimiento normal, es un término incorrecto porque implicaría que  existe un

envejecimiento anormal, y envejecer es, simplemente envejecer independientemente de los

cambios  que pudieran ocurrir.

 

Respecto a la longevidad y el género masculino o femenino, muchos gerontólogos opinan que

las mujeres viven más porque los varones son más vulnerables a casi todas las causas de

muerte y en especial a las enfermedades cardiovasculares. Pero aunque por lo general, se

juzga deseable una mejor esperanza de vida, vivir más, no significa necesariamente más años

dedicados a vivir bien. La mayor longevidad de las mujeres va acompañada de una mayor

incidencia de muchas enfermedades no fatales, como artritis reumática, depresión y

osteoporosis. A menudo, una mayor longevidad significa más tiempo para sufrir todos esos

achaques

 

Relacionados con la longevidad, las compañías de seguros han llevado a cabo algunos

estudios en un esfuerzo por determinar si los miembros de ciertas profesiones viven más que la

población general. y sus resultados, nos orillan a suponer que un componente de la longevidad

es la plenitud del trabajo y el desarrollar una estrategia más exitosa para controlar el estrés y

que con un status económico más elevado la persona cuida mejor su salud, la dieta y la

conducta.

 

¿CÓMO ACTÚA LA RESTRICCIÓN CALÓRICA SOBRE LA LONGEVIDAD? Los

conocimientos actuales, llevan hoy a los gerontólogos, a concluir que los humanos podrían

aumentar su longevidad adoptando una dieta con todos los nutrientes necesarios, pero baja en

calorías. De hecho, existen abrumadoras pruebas de que una dieta de estas características

retrasa la enfermedad y prolonga la vida

 

Concepto interesante de algunos gerontólogos es que el vivir más, no es tanto un imperativo

relacionado en sí, con la evolución de las especies, sino con el tiempo adecuado para el

equilibrio ecológico. Esta afirmación conduce a considerar a cada individuo como un

depredador, cuya longevidad va a incidir en el equilibrio del ecosistema.

 

La vida es un continuo, y no empieza ni acaba en un punto arbitrario. Es por ello que toda vida,

incluida la vida humana, en realidad nunca acaba. Así, aunque las plantas originales mueran,

las plantas hijas representan una perpetuación o continuación física directa. Puede decirse que

los linajes son en sí inmortales. De los árboles y las plantas que se propagan sólo mediante

semillas puede afirmarse lo mismo, ya que aunque la semilla se separa de la planta, son una

continuación física del progenitor y dan origen a una progenie viva. Esta regla se aplica a

humanos y otros animales, cuya semilla también se separa de quien la produce y se unen a

otras células para dar origen a un nuevo individuo. Los individuos pueden morir, pero el plasma

germinal es inmortal. De no ser así, la especie no duraría más allá de una generación. La

continuidad de la vida a través de las semillas y de las células germinales, se extienden más

allá de la vida de los individuos que las producen.

 

CONCLUSIONES

POR CONSIGUIENTE, ¿PORQUÉ ENVEJECEMOS?

Aquí se ha hablado sobre algunas de las teorías más importantes, que pueden explicar porqué

envejecemos, pero ¿cual de ellas pudiera ser la verdadera? Algunos biogerontólogos sugieren

que cada teoría tiene algo que vale la pena. Otros se adhieren a una de ellas. Sin embargo,

quizá la posición más razonable que pueda adoptarse por ahora, es que como la gerontología

es todavía una ciencia tan joven, no dispone aún de los conocimientos básicos requeridos para

poder dar una exacta o buena explicación de porqué hay envejecimiento.

Diferencia entre necrosis y apoptosis

2. Diferencias entre apoptosis y necrosis

Una célula puede morir por dos vías, la apoptotica y la necrotica.

2.1 Apoptosis

La apoptosis es un proceso ordenado y aseado, la célula decide que quiere morir, y lo hace sin molestar a las vecinas, es el suicidio silencioso;morfológicamente se puede dividir en varias fases:

1. En primera instancia las células que entran en apoptosis pierden los contactos que mantenían con las células del entorno soltándose del tejido.

2. Se produce una marcada condensación tanto del núcleo como del citoplasma, ocasionando una reducción significativa del tamaño de la célula.

3. Las mitocondrias liberan citocromo c, sufren una pérdida de potencial de membrana además del fenómeno conocido como transición de la permeabilidad, PT, que posiblemente está causado por la apertura de poros PT.

4. La membrana nuclear y el nucleolo se disgregan a la vez que la cromatina se condensa. La cromatina es cortada intranucleosomalmente en fragmentos de tamaño regular de aproximadamente 180 pares de bases (tamaño de corte típico de las endonucleasas). Esto sucede a las pocas horas de haber sido inducida la apoptosis.

5. La membrana plasmática empieza a formar protusiones e invaginaciones, comienza a presentar "burbujas" o "brotes" en su superficie, proceso llamado zeiosis, observándose un ligero y sensible aumento en su permeabilidad. Estas irregularidades membranosas pueden llegar a dividir la célula dando lugar a los llamados cuerpos apoptóticos, que pueden contener en su interior orgánulos enteros condensados, o morfológicamente normales, además de restos del ADN.

6. Las células que están muriendo por apoptosis también se encargan de señalizar el hecho de que se están suicidando a sus alrededores con la finalidad de que los cuerpos apoptóticos sean reconocidos y fagocitados por los macrófagos; es una forma de muerte relativamente aseada. Esta señalización la realizan de dos formas: La primera consiste en un

cambio en la composición fosfolipídica de la membrana celular, provocada al disminuir la actividad de una aminofosfolipido translocasa dependiente de ATP y de escramblasas dependientes de calcio tras la PT mitocondrial, lo cual genera que la cara extracelular de la membrana plasmática se enriquezca de moléculas de fosfatidilserina (que en condiciones normales estarían en la cara citosólica). La segunda forma de señalización consiste en la liberación de citoquinas proinflamatorias como la IL-1 "alfa" y "beta" y la IL-18.

7. Por último los cuerpos apoptóticos son rápidamente fagocitados y degradados en los lisosomas de los macrófagos.

Figura 1: En la apoptosis la célula se encoge, empiezan a aparecer burbujas y la cromatina se compacta, formando masas concentradas en los bordes internos del núcleo.

Este proceso, que implica importantes cambios morfológicos, es relativamente rápido, sucede en menos de 24 horas.

Lo más importante de este proceso es que durante el mismo no se produce vertido incontrolado alguno del contenido celular al exterior, evitandose así la respuesta inflamatoria que ocasionaría un proceso de necrosis.

2.2 Necrosis

La necrosis es un modo de morir diametralmente opuesto a la apoptosis; se trata de un proceso desordenado. En lugar de, como sucedia durante la apoptosis, condensarse y reducir su tamaño, una célula que entra en necrosis toma incontrolablemente agua del exterior, con lo cual se hincha. Este hinchamiento hace que la membrana plasmática reviente y se libere a los alrededores todo el contenido citoplasmático, consecuencia cuanto menos desagradable para las células vecinas.

Los orgánulos también se hichan en lugar de condensarse. Ni el núcleo se condensa ni la cromatina es procesada del modo en que lo era en la apoptosis. El DNA se degrada, pero la degradación es más tardía y da como resultado un

muestrario de fragmentos más continuo en cuanto al tamaño, en lugar del efecto "escalera" de la apoptosis. La activación de las nucleasas se realiza por otro mecanismo.

El procesado y liberación de la IL-1 es distinto en las células necroticas. Como sucedía en durante la apoptosis, las células necroticas también pueden liberar IL-1 "alfa" y "beta", pero solo se procesa la IL-1 "alfa". 

Figura 2: En la necrosis, la célula y los orgánulos citoplasmáticos se hinchan, al tiempo que el núcleo se mantiene relativamente intacto; después la célula se rompe, revienta.

Importante:

El hecho de que la apoptosis sea un proceso extremadamente ordenado, mientras que una necrosis se realiza de forma más o menos caótica, hace que la apoptosis sea un proceso dependiente de ATP, es decir, un proceso dependiente de enrgía.