Elixir de la juventud: ¿mito o realidad? – Causas del envejecimiento

Artículo escrito por Ángela Justamante Rodríguez

El envejecimiento es el deterioro progresivo de órganos, sistemas y aparatos de los seres vivos a lo largo del tiempo, es un proceso continuo, complejo y multifactorial. El envejecimiento está “escrito” en nuestro genoma y es inevitable, pero es necesario entender sus mecanismos y su causa para desarrollar posibles terapias que permitan aumentar la calidad y duración de vida.

Hay varias teorías en torno a su origen, algunas abogan a qué el envejecimiento se deba a factores externos que inducen un daño y degeneración progresiva, otras teorías defienden la muerte programada genéticamente en las que el envejecimiento dependería de relojes biológicos como procesos de muerte celular.

13115337_10153835174363173_1264846541_n

¿Por qué envejecemos?

Desde un punto de vista evolutivo, el envejecimiento existe como consecuencia de la no actuación de la selección natural sobre la acumulación de mutaciones en las células a lo largo de nuestra vida. La idea surgió al observar la enfermedad de Huntington, una enfermedad de deterioro neurológico que se presenta de forma tardía y se transmite de generación en generación sin que haya una selección negativa.

A nivel celular las causas moleculares que subyacen al envejecimiento pueden ser varias, a continuación se enumeran algunas de ellas.

Acortamiento de los telómeros

La hipótesis del envejecimiento como consecuencia del acortamiento de los telómeros parte de la idea de que los organismos con menor esperanza de vida tienen células que mueren más rápido que los animales con mayor esperanza de vida.

Los telómeros son secuencias de ADN repetido no codificante, confieren estabilidad estructural a los cromosomas y se localizan al final de los mismos.  En cada división celular se pierde un pequeño trozo de los telómeros. De esta forma, se van acortando hasta que dejan de proteger a los cromosomas, que se vuelven inestables, dando lugar a la activación de mecanismos de muerte celular (apoptosis). Varios estudios han mostrado una correlación entre la longitud de los telómeros y la esperanza de vida: cuanto más largos son los telómeros, más longevo es el organismo.

telomero

En nuestro genoma tenemos un gen que codifica para la telomerasa, una enzima capaz de restaurar los telómeros después de la división celular, pero este gen sólo se encuentra activo en células cancerígenas, células de la línea germinal y células madre. Al expresarse el gen de la telomerasa estas células son capaces de saltarse la senescencia replicativa y pueden seguir proliferando.

Hay un gran interés por tanto en desarrollar una terapia genética que introduzca el gen activo de la telomerasa en las células. Así, se mantendría la longitud de los telómeros tras la división celular y el envejecimiento se ralentizaría.

Teoría de los radicales libres

Los radicales libres son especies químicas inestables capaces de dañar todos los componentes celulares  (ácidos nucleicos, carbohidratos, proteínas y lípidos). Se producen de manera normal en las mitocondrias de las células durante la respiración celular (proceso esencial para la producción de energía de todos los organismos), también se generan para combatir virus y bacterias.

Las células presentan mecanismos de protección capaces de neutralizar las especies reactivas de oxígeno (ROS) (cuadro 1), se denominan mecanismos antioxidantes y pueden ser exógenos o endógenos. Los endógenos son enzimas que tiene el propio organismo, son la primera barrera de protección de las células, entre ellas destacan la superóxido dismutasa (SOD), glutatión peroxidasa (GPX) y catalasa. Los exógenos provienen de la alimentación y se comentarán con más detalle en el apartado de posibles terapias frente al envejecimiento.

13101184_10153835174378173_1992712127_n

Cuando la capacidad antioxidante del organismo es menor que la producción de especies reactivas de oxígeno tiene lugar el estrés oxidativo, situación dañina para el organismo que puede acelerar el envejecimiento. El estrés oxidativo ocurre cuando hay un fallo en los mecanismos antioxidantes o exposición a ciertos factores como fumar, contaminación ambiental o excesiva exposición al sol.

Teoría de la glicación

La glicación es una reacción lenta, no enzimática, en la que azúcares como la glucosa modifican los aminoácidos de las proteínas. Este fenómeno se ve aumentado en personas que padecen diabetes (porque tienen una alta concentración de glucosa en sangre) y en el envejecimiento. Los productos finales de la glicación se denominan productos finales de la glicación avanzada o “AGEs”. La formación de complejos AGE-proteínas se asocia con estrés oxidativo, apoptosis e interacción con otras proteínas impidiendo su buen funcionamiento, todo esto puede contribuir al envejecimiento.

Se han desarrollado fármacos que intentan retrasar la aparición de AGEs, uno de ellos la carnosina, dipéptido natural que tiene efecto bloqueante de las moléculas de glucosa. La carnosina forma carnosina glicada que es eliminada. También se han observado efectos antioxidantes en esta molécula.

Posibles terapias frente al envejecimiento

  • La restricción calórica (RC) se define como una reducción en el total de nutrientes ingeridos sin llegar a la malnutrición. Se ha observado que la RC aumenta la esperanza de vida en algunos organismos como el ratón (Mus musculus) o la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y además  produce una mejora en la salud. ¿Por qué aumenta la restricción calórica la longevidad? Las razones pueden ser que haya reducción del estrés oxidativo y un incremento de la resistencia celular al estrés, además de la activación o inhibición de ciertas rutas metabólicas. Enzimas como las sirtuinas o los complejos enzimáticos mTOR y AMPK son detectores del estado metabólico celular y su expresión varía en función del aporte de nutrientes. Las farmacéuticas han lanzado ya medicamentos que tengan el mismo efecto que la restricción calórica, como el reveratrol o la rapamicina.
13152727_10153835174373173_176156018_n

Según la teoría de la restricción calórica estimular la expresión de enzimas que promueven la biosíntesis de componentes celulares contribuye al envejecimiento, mientras que su inhibición podría ser un método para retrasarlo.

  • La melatonina es una hormona sintetizada en la glándula pineal a partir del aminoácido esencial triptófano. Su síntesis obedece a ciclos nocturnos y diurnos, produciéndose sólo durante la noche mientras dormimos. La melatonina tiene potentes propiedades antioxidantes, es capaz de neutralizar por sí misma radicales libres, estimular las enzimas antioxidantes e incrementar la eficiencia de la respiración celular en la mitocondria, reduciendo la generación de radicales libres. La producción de melatonina desciende conforme avanza la edad, pudiendo contribuir al envejecimiento y deterioro celular. Experimentos realizados en ratones muestran que un suministro de melatonina puede aumentar la longevidad y disminuir el daño celular.
  • Nrf2 es un factor de transcripción que tiene un rol importante en la activación de genes que codifican para elementos antioxidantes de respuesta humana (hARE). Nrf2 controla la expresión de programas genéticos que defienden los tejidos de daños oxidativos y estimula las mismas rutas metabólicas que se activan ante la restricción calórica (comentada en el apartado anterior). Nfr2 parece disminuir con la edad, lo que le sitúa como una posible diana para combatir el envejecimiento. Actualmente se están estudiando los homólogos de este gen en invertebrados como Drosophila o el nematodo C.elegans
  • Los antioxidantes naturales pueden prevenir el envejecimiento según la teoría de los radicales libres, ya que son capaces de evitar la oxidación de otras moléculas, neutralizado así el efecto negativo de los ROS en las células. Podemos encontrar desde antioxidantes vitamínicos (carotenos y vitamina A, vitamina C y vitamina E) hasta minerales (zinc, cobre, magnesio y selenio) que se pueden obtener a través de la alimentación y actúan como cofactores de las enzimas antioxidantes. Otro producto con efecto antioxidante es el Pycnogenol, es un extracto de la corteza del pino Pinus pinaster.
  • Turritopsis nutricula “La medusa inmortal”: los tratamientos anti-edad podrían desarrollarse a raíz del estudio de otros organismos que presentan regeneración celular. Este es el caso de una curiosa especie de medusa, Turritopsis nutricula, denominada también “medusa inmortal”. Es una especie de hidrozoo que se encuentra en diversidad de climas, desde las aguas templadas o tropicales hasta el mar Mediterráneo. Lo peculiar de este hidrozoo es que es capaz de regenerar su cuerpo continuamente: tras haber alcanzado la madurez sexual, es capaz de revertir otra vez a pólipo, su estadio anterior de inmadurez sexual. Es el único ser vivo del reino animal conocido capaz de invertir su ciclo de vida. Esto lo hace gracias a un mecanismo denominado transdiferenciación, proceso biológico en el que una célula, sin ser célula madre, puede convertirse en otra célula diferente. Hasta ahora este fenómeno se ha observado en pocos organismos entre los que encontramos la salamandra capaz de regenerar su cola amputada.

 meduse-immortelle

En resumen, vemos que hay varias teorías que intentan explicar el origen del envejecimiento. Lo más probable sea el conjunto de todas estas teorías integradas las que lo expliquen. Tenemos que tener cuidado con los fármacos que prometen milagros puesto que se ha visto que muchos resultan ser un fraude con mero interés económico, una buena alimentación y ejercicio son métodos naturales que pueden alargar la vida.Aunque de momento no se ha encontrado “la clave de la juventud”, quizá en algunos años seamos capaces de regenerar las células y envejecer sea cosa del pasado. 

——————————————————————————————————————–

Ángela Justamante Rodríguez estudió biología en la Universidad de Valencia, y realizó un erasmus en Bremen. Actualmente estudia el máster de Biomedicina en la Universidad de Barcelona, y hace su Trabajo de fin de Máster sobre Miosistis por cuerpos de inclusión en IDIBAPS. Linkedin.

13181055_10153836831073173_81410834_n

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *


¡IMPORTANTE! Responde a la pregunta: ¿Cuál es el valor de 13 6 ?