Envellecemento humano

O envellecemento humano ou senescencia humana é o conxunto de modificacións morfolóxicas e fisiolóxicas que aparecen como consecuencia da acción do tempo sobre os seres humanos (e tamén noutros seres vivos), que supón unha diminución da capacidade de adaptación en cada un dos órganos, aparatos e sistemas, e da capacidade de resposta aos axentes lesivos (noxas) que inciden no individuo. O envellecemento dos organismos e particularmente o da especie humana foi motivo de preocupación desde hai moito tempo por diversas razóns de saúde e demográficas.
A esperanza de vida humana aumentou significativamente nos últimos anos. O envellecemento da poboación pode considerarse un éxito das políticas de saúde pública e do desenvolvemento socioeconómico, aínda que tamén é un reto para toda a sociedade, xa que debe adaptarse a esta nova realidade. Co envellecemento, comezan unha serie de procesos de deterioración paulatina de órganos e as súas funcións asociadas. Moitas doenzas, como certos tipos de demencia, doenzas articulares, cardíacas e algúns tipos de cancro foron asociadas ao proceso de envellecemento.
Por este motivo a investigación a nivel celular deste proceso recibiu especial atención. Un dos achados relevantes é que as células normais están programadas para un número determinado de roldas de división (ver límite de Hayflick). Cada cromosoma posúe nos seus extremos unha serie de secuencias altamente repetitivas e non codificantes denominadas telómeros. Debido ao mecanismo de replicación do ADN nas células, os telómeros vanse acurtando coas sucesivas divisións. Isto vese atenuado pola existencia dun encima chamado telomerase que realiza a replicación telómerica. Porén, a actividade telomerase funciona en células embrionarias, pero está inactiva en células somáticas adultas, o que supón o acurtamento progresivo dos telómeros cromosómicos. Cando o tamaño dos telómeros chega a un certo nivel mínimo, desencadéanse mecanismos que levan á morte celular. Por esta razón, o acurtamento telómerico asociouse co proceso de envellecemento celular. Desta forma, a lonxitude dos telómeros representaría unha especie de reloxo xenético que determinaría o tempo de vida das células.
Internacionalmente, en 1984 admitiuse por convenio, que ancián é toda persoa maior de 65 anos, idade coincidente en moitos países coa xubilación. Datos estatísticos do envellecemento
En Galicia, o aumento da esperanza de vida, a redución progresiva da mortalidade, xunto á diminución das taxas de fecundidade, están provocando a inversión das pirámides de poboación cos conseguintes problemas sociais e económicos. Esta alteración na pirámide demográfica está empezando a repercutir na estrutura do sistema sanitario.
Segundo a OMS, no século XX produciuse unha revolución da lonxevidade. A esperanza media de vida ao nacer aumentou 20 anos desde 1950 e chega agora a 66 anos, e prevese que en 2050 aumentará 10 anos máis. Este éxito demográfico e o rápido crecemento da poboación na primeira metade do século XXI significan que o número de persoas de máis de 60 anos, que era no mundo de arredor de 600 millóns no ano 2000, chegará a case 2. 000 millóns no 2050, mentres que se proxecta un incremento mundial da proporción do grupo de poboación definido como persoas de idade avanzada do 10% en 1998 ao 15% en 2025.
Ese aumento será máis notable e rápido nos países en desenvolvemento, nos que se prevé que a poboación de idade avanzada se cuadruplicará nos próximos 50 anos. En Asia e América latina, a proporción do grupo clasificado como persoas anciás aumentará do 8% ao 15% entre 1998 e 2025, mentres que en África se prevé que esa proporción aumente só do 5% ao 6% durante ese período, e que despois se duplique para o ano 2050.
Unha transformación demográfica mundial deste tipo ten profundas consecuencias para todos os aspectos da vida individual, comunitaria, nacional e internacional. Todas as facetas da humanidade (sociais, económicas, políticas, culturais, psicolóxicas e espirituais) experimentarán unha transformación. Características xerais do envellecemento humano
Aínda que os caracteres externos do envellecemento varían dependiendo dos xenes e dunha persoa a outra, pódense citar algunhas características xerais do envellecemento humano: Perda progresiva da capacidade visual: Síntomas que levan á presbicia, miopía, cataratas, etc.
Hipoacusia progresiva.
Perda da elasticidade muscular.
Alteración do sono.
Perda da axilidade e capacidade de reacción reflexa.
Dexeneración de estruturas óseas: aparición de deformacións debido a acromegalias, osteoporose, artrite reumatoide.
Aparición de demencias senís: enfermidade de Alzheimer.
Perda da capacidade de asociación de ideas.
Distensión creciente dos tecidos de sostén muscular por efecto da gravidade terrestre (caída dos seos na muller, perda da tonicidadade muscular).
Perda progesiva da forza muscular e da vitalidade.
Aumento da hipertensión arterial.
Alteración da próstata (risco de cancro masculino).
Perda da capacidade inmunitaria fronte a axentes contaxiosos.
Diminución do coláxeno da pel e da absorción de proteínas, aparición de engurras.
Perda progresiva do sentido do gusto.
Perda progresiva da libido, diminución da espermatoxénese no home, menopausa na muller. Teorías do envellecemento
As observacións rexistradas sobre o cambio que experimentan os seres vivos coa idade son tan numerosas que deron orixe a ducias de teorías para explicar o envellecemento. Como resumo, podemos salientar as seguintes:
Teorías históricas sobre a vellez
Teoría do desgaste de órganos e tecidos. Tamén se chama a teoría do ritmo de vida, que di que as células do corpo se van estragando conforme pasa o tempo debido ao seu continuo funcionamento, como ocorre cos compoñentes dunha máquina. Proponse que as persoas que viviron forzando o seu corpo ou que tiveron un estilo de vida pouco saudable, viven menos. Os radicais libres serían as substancias responsables do desgaste das células relacionadas cos estilos de vida nocivos, que afectarían sobre todo ás mitocondrias, que non teñen capacidade de reparar o seu ADN.
Teoría da intoxicación por substancias intrínsecas. Tamén se chama teoría da autointoxicación. Durante a vida acumúlanse substancias residuais no interior ou exterior da célula como a lipofuscina e outros pigmentos, creatinina, colesterol nas placas de ateroma (aterosclerose) que son produtos do metabolismo celular. Porén, non hai probas de que estas substancias interfiran na fisioloxía celular.
Teoría do trastorno glandular ou endócrino: considera que os órganos endócrinos como as gónadas, son os responsables do envellecemento debido ás observacións de que eunucos, hipotiroideos e diabéticos envellecen precozmente. Porén, os trastornos endócrinos son xeralmente unha consecuencia do envellecemento e non a súa causa.
Teoría dos xenes Desde o ano 2006, científicos xenetistas descubriron que o envellecemento podería deberse á existencia dun ou máis xenes que se inactivan provocando o envellecemento. Un xene denominado WRN ao sufrir alteracións provoca o proceso xerontolóxico.
Fisioloxía do envellecemento: a síntese actual
Envellecemos porque as macromoléculas que compoñen o noso organismo (ácidos nucleicos, proteínas e lípidos) van acumulando danos que van provocando a súa perda de función. Debido a estas alteracións, modifícase o funcionamento normal das células, o cal vai alterar á súa vez o funcionamento dos diferentes órganos. O noso organismo é un sistema dinámico, en estado de degradación e reparación permanente. O envellecemento corresponde a unha rotura dese equilibrio, cando a acumulación de danos supera a capacidade de reparación. Na rotura do equilibrio dinámico, interveñen factores moi variados: influencias xenéticas, comportamentais e ambientais poden afectar de maneira positiva ou negativa en cada prato da balanza.
A acumulación de danos nas moléculas endóxenas durante o envellecemento débese a varios tipos de fenómenos:
Radicais libres
Un radical libre créase a partir dun enlace feble onde un electrón queda sen parella. Estes radicais libres son moi inestables, polo que reaccionan con facilidade para encontrar o electrón necesario para conseguir a súa estabilidade. Unha vez que rouban un electrón a outra molécula esta convértese nun radical libre.
O proceso normal de produción de enerxía nas nosas células, esencial para mantermos as funcións vitais, ten lugar no interior das mitocondrias. De maneira colateral, durante este proceso xéranse especies reactivas do oxíxeno que son compostos inestables, extremadamente reactivos, que alteran todos os compoñentes celulares (ácidos nucleicos, proteínas e lípidos). Calculouse que cada molécula de ADN contida en cada unha das nosas células é obxecto de 10. 000 ataques por día por parte dos radicais libres.
O ADN mitocondrial está moito máis exposto que o ADN do núcleo, xa que está máis próximo á fonte das especies reactivas do oxíxeno e está menos protexido, ao carecer de histonas. Como o ADN mitocondrial codifica sobre todo compoñentes da maquinaria de produción de enerxía, estes compoñentes acumulan alteracións que contribúen a diminuír a súa funcionalidade, o que produce unha diminución da produción de enerxía (ATP) detectable a partir dos 50 anos. Cando a produción de ATP diminúe por debaixo dun limiar, a célula faise incompetente, polo que se desencadea o proceso de morte celular por apoptose, de maneira que diminúe o número de células produtoras de enerxía, o que contribúe ao proceso de envellecemento.
Para protexerse dos radicais libres de oxíxeno (entre os que se encontran o ión superóxido, o peróxido de hidróxeno ou o ión hidroxilo, que é o máis tóxico), o plasma sanguíneo, os fluídos tisulares e as células posúen mecanismos antioxidantes, entre os que se encontran: o encima superóxido dismutase, que converte o anión superóxido en peróxido de hidróxeno;
o encima catalase, que detoxifica o peróxido de hidróxeno para evitar que se converta en hidroxilo;
a glutatión peroxidase, outro potente detoxificador do peróxido de hidróxeno;
o ácido úrico, un potente antioxidante presente no plasma nunha concentración moito maior que o ascorbato (vitamina C);
a proteína ceruloplasmina, a principal transportadora de cobre no soro sanguíneo;
a fracción plasmática libre de ferro da proteína transferrina.
Ademais existen compostos de orixe alimentario con capacidade antioxidante que tamén interveñen na neutralización das especies reactivas do oxíxeno: o α-tocoferol (vitamina E), liposoluble, con capacidade de protección das membranas celulares;
os carotenoides (como o β-caroteno) e os polifenois (como o ácido cafeico e a quercetina);
o ascorbato (vitamina C), hidrosoluble, can capacidade de rexenerar os demais antioxidantes, como o glutatión ou o α-tocoferol.
Por isto, o efecto negativo das especies reactivas do oxíxeno obsérvase se se produce un desequilibrio debido a unha produción esaxerada destas substancias ou por unha diminución dos sistemas de defensa, encimáticos e non encimáticos.
Glicación
Algúns azucres esenciais para o noso metabolismo, como a glicosa, considerábanse bioloxicamente inofensivos ata a década de 1970. Porén, estes azucres poden reaccionar cos aminoácidos das proteínas do noso organismo (mais tamén cos ácidos nucleicos e os lípidos), nunha reacción química relativamente lenta denominada glicación.
Este proceso orixina unha acumulación de produtos da glicación avanzada, PGA. Estes produtos xéranse por medio do establecemento de conexións anormais entre moléculas diversas que alteran a súa estrutura e perturban gravemente a súa función. A glicación (tamén denominada reacción de Maillard) estudouse en primeiro lugar nos alimentos, para explicar o efecto producido polo cociñado e o almacenamento prolongado, en onde aparecen os PGA, dándolle ao alimento un aspecto "caramelizado".
Por tanto, a medida que aumenta a idade dunha persoa, os procesos fisiolóxicos normais do organismo van provocar unha acumulación das lesións debidas á oxidación producida polos radicais libres e van "caramelizarse" por efecto da glicación. Este fenómeno sinérxico coñécese como glicoxidación, e está implicado en numerosas condicións patolóxicas asociadas co envellecemento e/ou a diabetes, como as cataratas, a enfermidade de Alzheimer, a aterosclerose, as nefropatías ou as alteracións vasculares periféricas, entre outras.
Senescencia celular: os telómeros
A diferenza das células cancerosas, que se multiplican indefinidamente, as células somáticas normais en cultivo teñen unha capacidade proliferativa limitada: por exemplo os fibroblastos humanos fetais poden dividirse unhas 60 veces, despois entran nunha fase do ciclo celular denominada |G0 (ou quiescencia), da que non sairán xamais. Se se toma o mesmo tipo celular dun individuo de 40 anos, dividiranse unhas 40 veces, mentres que se se toman dun individuo de 80 anos, só se dividirán unhas 30 veces. Existe por tanto unha relación entre a idade dun individuo e a capacidade de dividirse das súas células. Este fenómeno de senescencia replicativa celular identificouse na década de 1960 e denomínase "límite de Hayflick" en referencia ao seu descubridor.
A partir da década de 1980, este fenómeno asociouse á diminución da lonxitude dos telómeros, as secuencias curtas que se encontran nos extremos dos cromosomas para permitir a súa replicación completa e evitar que se fusionen entre si. Os telómeros recórtanse en cada división celular porque o complexo da ADN polimerase non pode replicar completamente os extremos dos cromosomas. Por tanto, a lonxitude dos telómeros pode considerarse como un marcador da historia proliferativa da célula: os telómeros das células obtidas de persoas de idade avanzada son máis curtos que os medidos en persoas máis novas.
Cando os telómeros atinxen un tamaño crítico, actívase unha resposta aos danos do ADN, dependente do xene supresor tumoral denominado p53, que desencadea a morte celular por apoptose. En xeral, este mecanismo dependente de p53 actívase cando se produce calquera tipo de lesión oxidativa do ADN, ou por modificacións da cromatina que alteran a súa estrutura (por exemplo por efecto dun fármaco) ou tamén cando se producen modificacións oncoxénicas. Para evitar a acumulación de danos no ADN, a célula posúe unha batería de encimas responsables do mantemento e a reparación do ADN, e unha telomerase encargada de restituír a lonxitude dos telómeros. Porén, a telomerase reprímese en tecidos somáticos, mentres que os mecanismos de reparación, como o resto dos compoñentes celulares, acumulan tamén danos que os inactivan de forma progresiva.
Desde este punto de vista, a senescencia e a morte celular constitúe un mecanismo de defensa, evitando que células que acumulan danos no seu ADN poidan proliferar, dado que as células danadas poden converterse en tumorixénicas e aumentar o risco de cancro.
Envellecemento e reprodución
Existe unha relación fundamental entre a función reprodutora e o envellecemento. Así, nos animais, obsérvase que nas especies con reprodución múltiple, unha reprodución precoz está ligada estatisticamente a unha diminución da esperanza de vida. Noutras especies, a reprodución única está ligada a un envellecemento acelerado e unha morte precoz. Esta relación estudouse experimentalmente utilizando como modelo moscas do xénero Drosophila: cando se seleccionan moscas durante moitas xeracións (en función dunha temporalización imposta de reprodución) obsérvase que as moscas ás que se lles impuxo unha reprodución tardía son máis lonxevas do que as moscas con reprodución precoz. Esta diferenza na lonxevidade obsérvase despois de 10 anos de selección a partir dun antepasado común.
Por outro lado, demostrouse experimentalmente que os tecidos reprodutivos poden emitir un sinal que pode influenciar a lonxevidade. Así, a irradiación de drosófilas con doses radioactivas febles, que destrúen os seus ovocitos, aumenta a vida media destes insectos. Tamén se observa un efecto similar se se destrúen as células xerminais no verme C. elegans ou en ratos.
Recentemente identificouse un mecanismo xenético universal, conservado a través da evolución, que controla a rapidez do proceso do envellecemento na maioría das especies. A función destes xenes sería adaptar a distribución dos recursos enerxéticos en relación coas limitacións do contorno para permitir a reprodución: en condicións de plenitude ambiental, cando o alimento está amplamente dispoñible, estes xenes controlarían a utilización da enerxía dispoñible para promover o crecemento, a madurez sexual e a reprodución; esta estratexia implica a neglixencia relativa das actividades de mantemento e reparación, o que orixinaría un envellecemento prematuro e un falecemento precoz;
en período de restrición, cando non hai alimento dabondo dispoñible, os recursos enerxéticos dispoñibles dedícanse aos mecanismos de supervivencia (mantemento e reparación), que levaría á neglixencia no crecemento e a reprodución; neste caso, ralentízase o proceso de envellecemento, para permitir aos organismos que agarden a que se presenten unhas condicións máis favorables para a reprodución.
As vías metabólicas implicadas neste proceso inclúen ao factor de transcrición FOXO e as sirtuínas. A actividade de FOXO está regulada pola vía de sinalización da insulina, e a súa activación induce a transcrición de moitos xenes implicados na resistencia ao estrés, a reparación do ADN, a apoptose, o control do ciclo celular etc. Pola súa parte, as sirtuínas son desacetilases ou ADP ribosilases que utilizan NAD como cofactor, e, por tanto, poden funcionar como sensores do estado metabólico celular. A súa activación (por restrición calórica) aumenta a lonxevidade dos organismos, de maneira dependente de FOXO. Algunhas substancias, como o resveratrol presente nas uvas e os seus derivados (entre outros alimentos), son activadoras das sirtuínas. Consecuencias do envellecemento
En resumo, o envellecemento está asociado con dous procesos que se superpoñen e que finalmente levan á morte do organismo: a dexeneración progresiva das células e a perda da capacidade rexenerativa. Tanto a dexeneración coma a rexeneración das células son procesos que ocorren en cada unha das etapas da vida e permanecen nun perfecto equilibrio en condicións normais, non patolóxicas. Os puntos de control e os mecanismos de reparación celulares permiten que as células danadas sexan substituídas, preservándose así a integridade funcional de tecidos e órganos. Porén, no envellecemento este balance inclínase cara á dexeneración. Os mecanismos de dexeneración están principalmente relacionados á xeración de especies reactivas do oxíxeno e á glicación de proteínas; ambos os procesos estreitamente relacionados a factores ambientais. Por outra parte, a perda da capacidade de proliferación e rexenerativa estaría determinada xeneticamente polo acurtamento dos telómeros e os procesos de morte celular.
Esta visión salienta a importancia e participación tanto de factores exóxenos coma endóxenos no envellecemento, polo que é moi probable que o envellecemento do organismo non ocorra por un único motivo, senón pola suma de múltiples factores e procesos, cuxo balance xeral determina que o individuo envelleza.
Por outro lado, é evidente que existen factores ambientais e comportamentais que poden colaborar no proceso de degradación ou ao contrario reforzar os mecanismos de defensa: os fumadores, debido á inhalación permanente de radicais libres de oxíxeno, poden presentar certas manifestacións de envellecemento prematuro e un incremento na frecuencia de patoloxías asociadas ao envellecemento, como as cataratas;
a exposición repetida á luz UV pode provocar un envellecemento prematuro da pel, polas mesmas razóns;
a restrición calórica, iniciada en calquera momento da vida, mellora a maior parte dos parámetros biolóxicos e incrementa a lonxevidade; porén, se a restrición calórica é extrema, como ocorre na anorexia, prodúcese unha diminución da fertilidade (o que evidencia de novo a relación entre envellecemento, equilibrio enerxético e reprodución);
unha dieta equilibrada, rica en fibras e vexetais, que posúen antioxidantes naturais, produce tamén un efecto positivo sobre o mantemento das funcións celulares. Envellecemento activo
O envellecemento activo foi definido en 1999 pola Organización Mundial da Saúde (OMS) como "o proceso de optimización das oportunidades de saúde, participación e seguridade co fin de mellorar a calidade de vida a medida que as persoas envellecen". Dito concepto tamén foi adoptado pola segunda Asemblea Mundial do Envellecemento, celebrada en 2002 en Madrid, España.
O termo "activo" refírese á participación continua dos adultos maiores en forma individual e colectiva, nos aspectos sociais, económicos, culturais, espirituais e cívicos, e non soamente á capacidade para estaren presentes fisicamente no laboral ou participaren na man de obra.
Agora ben, no plano operativo, dito concepto refírese a facerse donos os adultos maiores dos aspectos biolóxicos, psicolóxicos e sociais nos que están inmersos, considerando cambios inherentes á idade, riscos ambientais e psicosociais, e as medidas preventivas que poden aplicar.
2012 foi designado pola Unión Europea como o Ano Europeo do Envellecemento Activo e da solidariedade interxeneracional. O seu obxectivo era animar aos estados membros a encontrar solucións innovadoras para os problemas económicos, sociais e sanitarios dunha poboación que envellece e a invitar aos maiores a seguir xogando un papel importante na sociedade, ademais de fortalecer a solidariedade interxeneracional. Investigacións para evitar o envellecemento
Pénsase que o envellecemento comeza aos 30 anos.
Especialistas do Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) de España, desenvolveron un tratamento que actúa sobre os xenes que, aplicado a animais adultos unha única vez, consegue de maneira segura alargar a vida media dos individuos.
Este tipo de investigacións obrigaba a modificar permanentemente os xenes dos animais desde a fase embrionaria. Porén, a terapia xénica desenvolvida polo CNIO para combater o envellecemento foi probada en ratos adultos dun e dous anos, e tivo un efecto "rexuvenecedor" sobre eles.
O procedemento consiste en tratar de modificar a carga xenética dun virus ao que se lle modificou o seu ADN; os seus xenes substitúense por un dos xenes máis importantes para o envellecemento das especies tratadas: o que codifica o encima telomerase. A telomerase frea o efecto de acurtamento dos telómeros e corrixe o reloxo biolóxico da célula.
O virus co ADN tratado e inoculado no animal actúa como un vehículo que deposita o xene da telomerase nas células.
En 2013 a revista Cell publicou unha investigación segundo a cal se puido reverter un dos mecanismos do envellecemento, o relacionado co desgaste e rotura da comunicación química molecular entre o núcleo celular e a mitocondria. O traballo feito en ratos demostra que neses animais subministrando un composto natural fabricado polo propio organismo humano, conséguese reverter o envellecemento polo menos para tres indicadores básicos dunha boa saúde: resistencia á insulina (unha condición que eleva o risco de diabetes), inflamación (relacionada co cancro e enfermidades cardiovasculares) e, quizais o máis importante, o desgaste muscular.
Outro estudo máis recente fíxose coa Turritopsis nutricula, que é unha medusa que non morre e que rexuvenece soa, debido á súa capacidade natural de programar as súas células para renovarse, á parte que soporta calquera tipo de clima no planeta, pero non ten sistema nervioso. A clave celular ou a programación do rexuvenecemento podería descubrirse nesa medusa.