¿Cuáles son las causas biológicas del envejecimiento?
'¿Cuáles son las causas biológicas del envejecimiento?' apareció originalmente en Quora, un lugar para adquirir y compartir conocimiento y entender mejor el mundo.
Respuesta de Pedro Pablo, Médico internista y Cardiólogo clínico
Al ser Internista y Cardiólogo, la Geriatría es uno de mis temas favoritos. Las personas de 85 y más representan el segmento poblacional de mayor crecimiento en la sociedad de EUA. Ahora bien, no hay una única explicación biológica a por qué envejecemos, más bien hay varios aspectos que tratan de hacerlo.
Actualmente se plantean dos teorías del envejecimiento: Evolutiva (por qué envejecemos), y fisiológica: (cómo envejecemos).
La teoría evolutiva parte de varias hipótesis
- La acumulación de mutaciones: El envejecimiento es un rasgo no adaptativo causado por acumulación de mutaciones perjudiciales de genes de acción tardía.
- Teoría pleiotrópica antagonista: La pleiotropía es el proceso mediante el cual un único gen produce dos o más efectos aparentemente no relacionados. Y afirma que el envejecimiento es un "elección" adaptativa genética de acción temprana entre la capacidad reproductiva y la longevidad.
- Teoría desechable del soma: Sugiere que de las cuatro funciones fisiológicas, a saber: crecimiento, reproducción, mantenimiento y reparación, el cuerpo se compromete a asignar energía a la función de reparación como un "trade off" a los demás, permitiendo el daño acumulativo a las células de soma, lo cual, a la larga, lleva al envejecimiento.
La teoría fisiológica: La respuesta celular normal a los factores de estrés comprende las mismas tres principales defensas implicadas en el envejecimiento:
- Apoptosis
- Senescencia
- Reparación
Apoptosis: Este es el proceso ordenado de autodestrucción celular, importante para la supervivencia como la división celular; ya que ayuda eliminando las células dañadas. Demasiada apoptosis causa degeneración tisular, mientras que muy poca permite que las células disfuncionales se acumulen; de tal manera que la apoptosis se correlaciona inversamente con el envejecimiento.
Senescencia: La senescencia celular es una respuesta supresora fisiológica al estrés oxidativo con subsecuente daño del ADN y potencial productor de cáncer. En la senescencia hay un alto número de divisiones celulares (40-60) causando acortamiento gradual de la región telomérica de los cromosomas. Cuando se alcanza una longitud crítica corta, el ADN ya no puede ser replicado, lo que lleva a una detención de la proliferación celular.
Paralelamente, las células inmunitarias experimentan senescencia y entran en un estado no replicante. En este estado, su programa genético cambia para producir citoquinas proinflamatorias, como la interleucina (IL) -6 provocando que el sistema inmunológico envejecido se convierta en un estado inflamatorio sistémico crónico de bajo grado que provoca un aumento de la morbilidad y la mortalidad.
A estos aspectos mencionados hay que agregar el aspecto epigenético; esto es, el fenotipo del individuo es el resultado de la interacción de su genotipo con el medio ambiente. Esta teoría epigenética supone que los factores ambientales cambian la expresión génica por procesos como la metilación del ADN para convertir las células en un fenotipo senescente, causando envejecimiento.
¿Pero el cuerpo no puede reparar estos daños?
- Teoría y reparación de los radicales libres mitocondriales
- De acuerdo con esta hipótesis, los radicales libres producidos como subproductos del metabolismo normal causan daño oxidativo en proteínas, lípidos y ADN, lo que resulta en mutaciones que alteran funciones como la producción de adenosina trifosfato (ATP).
- Hay desregulación de la autofagia, haciendo que las enzimas sean expulsadas de sus sustratos normales, y por lo tanto, no permitiendo la reparación.
- El envejecimiento es causado por la alteración de la estructura proteica, que modifica las reacciones químicas y el transporte celular.
- Moléculas con ARN y proteínas dañadas que se propagan, causando errores biológicos, llevando al envejecimiento.
- Hipótesis de que los genes son susceptibles a la inactivación de la radiación y otros daños, causando el envejecimiento.
- Especula que las múltiples deficiencias hormonales alteran la homeostasis, causando el envejecimiento.
En resumen, la Biología del Envejecimiento: el envejecimiento ocurre a través de múltiples sistemas y contribuye a los síndromes geriátricos. En el contexto de estas teorías, se puede suponer que la desregulación de la apoptosis contribuye a la sarcopenia y la fragilidad, y que el estado inflamatorio visto en la fragilidad puede ser causado por la senescencia.
Lecturas sugeridas
Fedarko NS. The biology of aging and frailty. Clin Geriatr Med. 2011;27:27–37.
Holliday R. Aging: The Paradox of Life. Dordrecht: Springer; 2007.
Yao X, Li H, Leng SX. Inflammation and immune system altera- tions in frailty. Clin Geriatr Med. 2011;27(1):79–87.
Means KM, Kortebein PM (Eds) Geriatrics. demosMedical. 2013
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