TEORÍAS BIOLÓGICAS SOBRE EL

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1 TEORÍAS BIOLÓGICAS SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Ruth Álvarez Quintillán 1

2 Índice Introducción Envejecimiento Teorías del envejecimiento Estocásticas De los errores De los radicales libres Referencias 2

3 Introducción Según avanza la medicina y mejora la calidad de vida, se produce un aumento progresivo del grupo de personas mayores en nuestra sociedad. Estas personas tienen aun mucho potencial por desarrollar, que la sociedad tiende a desestimar solo por que han llegado a cierta edad crónica. Una vez sobrepasados los 65 años empiezan a aparecer una serie de limitaciones funcionales. Es ahí cuando es importante el papel de la geriatría, para prevenir o minimizar la perdida de independencia para las actividades de la vida diaria. También es necesario diferenciar entre el envejecimiento fisiológico y las enfermedades relacionadas con el envejecimiento. A medida que envejecemos ocurren dos fenómenos paralelos, una declinación fisiológica normal y un aumento en la prevalencia de ciertas enfermedades. Aunque estos procesos se influencian entre sí, existe una declinación fisiológica es independiente del desarrollo de enfermedades. Hay patologías que se pensaba que eran propias del envejecimiento, pero en la actualidad se sabe que son enfermedades, un ejemplo puede ser el Alzheimer, Parkinson etc El envejecimiento ocurre a nivel general, molecular, a nivel celular, y de a nivel de los órganos. Todos estos fenómenos conseguirán un acercamiento científico más racional. 3

4 Envejecimiento Se define como envejecimiento, como un proceso continuo, universal e irreversible que determina una pérdida progresiva de la capacidad de adaptación. En algunos individuos mayores que están sanos, muchas funciones fisiológicas se mantienen normales en un estado basal, pero que están sometidos a estrés. Características: Universal: Ocurre en todas las personas. Irreversible: Por mucho que se intente cambiar, no se puede cambiar. Heterogéneo e individual: Cada persona es totalmente diferente, y tiene una velocidad diferente de envejecimiento. Deletéreo: Es la pérdida progresiva pérdida de función, depende del crecimiento y desarrollo. Intrínseco: No depende de los factores ambientales modificables. En los últimos años se aprecia un aumento progresivo de los años de vida. Teorías del envejecimiento: Las teorías del envejecimiento van desde el las más simples de desgaste, hasta la teoría del error. Por la naturaleza multicausal del envejecimiento, es muy raro que una teoría única pueda explicar todo lo que sucede. Tenemos dos teorías: Estocásticas No estocásticas 4

5 Teorías estocásticas Sostienen que el envejecimiento se produce por causas aleatorias internas y externas del individuo. Las células sufren desgaste y deterioro que con el uso se van incrementando, además de los cuidados de mantenimiento del estado corporal y biológico y psicológico que debe realizarse para que el uso y la funcionalidad de la persona tenga un funcionamiento adecuado y correcto con el paso del tiempo. La principal causa que nombran las teorías estocásticas es la edad, el envejecimiento ya que cada vez los desechos se eliminan más lentamente, por lo que no se depuran y se quedan en la sangre y eso produce el envejecimiento y el deterioro cada vez más rápido a medida que pasa el tiempo. - Teorías: 1. Teoría del error catastrófico. 2. Teoría del entrecruzamiento. 3. Teoría del desgaste. 4. Teoría de los radicales libres. 5

6 TEORÍA DE ORGEL O DE LOS ERRORES Esta teoría fue propuesta por Orgel en 1963 y modificada por él mismo en Está basada en el supuesto de que durante el proceso de envejecimiento surgen fallos en los mecanismos de síntesis de proteínas en la activación de distintos aminoácidos, que van a producir errores que afectan la síntesis del ADN y originan una serie de proteínas erróneas. Aunque la propia célula tiene mecanismos de reparación que le permiten, hasta cierto límite, la reconstrucción del mensaje, es posible que esta capacidad se desborde originándose una transmisión en cadena de estos errores, llamados errores catastróficos, que llevarían a la célula a la muerte. Para Orgel, algunos de los procesos que se alteran son la replicación y la transcripción del ADN. Los errores en estos procesos llevan a un aumento progresivo y acumulación de las proteínas erróneas, siendo esta la causa del envejecimiento al afectarse el metabolismo y la variabilidad celulares. Estas modificaciones darían lugar a clones que podrían llegar a tener un predominio sobre las células originarias, creando condiciones poco favorables para la supervivencia del organismo. Esta hipótesis explicaría en sentido estricto la llamada muerte por envejecimiento y el aumento de tumores en la senectud. Después de anunciarse esta teoría, se han desarrollado un gran número de trabajos para intentar su constatación. Sin embargo, prácticamente la mayoría de las pruebas existentes hoy día van en contra de esta teoría. 6

7 TEORÍA DE LOS RADICALES LIBRES La teoría de los radicales libres o teoría del envejecimiento por daño oxidativo es propuesta por Denhman Harman en 1956 y perfeccionada en Postula que el envejecimiento es una consecuencia de la acumulación de cambios moleculares que tienen lugar en el organismo y que estarían causados por los radicales libres. En este sentido los cambios originados por dichos radicales serían una causa importante del envejecimiento, al deteriorar estructural y funcionalmente las diferentes biomoléculas. La organización compleja de los organismos vivos requiere de la administración de energía para poder efectuar los procesos vitales, energía que se obtiene en la mayoría de organismos a través de la respiración aerobia, ya que es la forma de metabolismo con la que se obtiene mayor rendimiento energético. Al consumir oxígeno, están expuestos de forma permanente a subproductos tóxicos, como es el caso de los radicales libres. Con el nombre de radicales libres se conoce a toda especie química metabolito del oxígeno, es decir, producto de la oxidación, que pueden provenir de fuentes endógenas y exógenas al organismo: 1. FUENTES ENDÓGENAS: a. Cadena de trasporte de electrones. b. Enzimas oxidantes. c. Células fagocíticas. d. Reacciones de óxido-reducción. e. Procesos patológicos. 2. FUENTES EXÓGENAS: a. Consumo de alimentos procesados. b. Consumo activo o pasivo de tabaco. c. Consumo de conservantes alimentarios. d. Exposición a pesticidas y herbicidas. e. Exposición a contaminación industrial. f. Exposición excesiva a rayos UV. g. Ciertos fármacos (bleomicina, ciclofosfamida, nitrofurantoína). 7

8 Se caracterizan por tener un electrón libre desapareado, un extra de carga negativa, que les confiere una enorme reactividad química. Son estructuras muy inestables que van a interactuar rápidamente con otras moléculas y/o especies químicas estables, para buscar su propia estabilidad. Pueden hacerlo robando un electrón de la misma, ceder su electrón desapareado o unirse a la molécula. Sea cual sea la vía elegida, el resultado es la génesis en cadena de otro radical libre químicamente agresivo. Suponen un daño celular y en consecuencia tisular, afectando al rendimiento de los órganos. Actúan produciendo un daño en la síntesis de ARN y ADN, con el consecuente empeoramiento a nivel de producción de proteínas y lípidos de membrana, disminuyendo la permeabilidad de la misma y dificultando la comunicación intra e inter celular. En consecuencia habrá un daño tanto a nivel estructural como funcional (señales de moléculas para su crecimiento, apoptosis, neurotransmisión ), implicando también la dificultad del organismo para responder al estrés y mantener la homeostasis. Se ha visto que contribuyen de forma importante en la aparición de enfermedades tales como la arterioesclerosis, la artritis reumatoide, el síndrome de estrés respiratorio del adulto, los procesos isquémicos del sistema nervioso central, diversos tipos de cáncer, la enfermedad de Parkinson, Alzheimer, úlcera péptica y envejecimiento. Debido a la toxicidad de estos radicales libres, el organismo ha creado un mecanismo de defensa natural para luchar contra ellos, que es el sistema antioxidante celular, que utiliza minerales, vitaminas (C, E) y beta carotenos para neutralizarlos. El problema radicaría en el momento en el que se presenta una cantidad excesiva de radicales libres donde los antioxidantes naturales del organismo no pueden neutralizar su acción, en una situación conocida como estrés oxidativo. En este caso los radicales libres reaccionarían con biomoléculas como proteínas, lípidos, ácidos nucleicos dañándolas. La acumulación de lesiones moleculares traería como consecuencia el deterioro de funciones celulares y tisulares en forma de procesos degenerativos y disfunciones asociadas al envejecimiento hasta llegar a un límite incompatible con la vida. 8

9 En la teoría del envejecimiento por radicales libres hay que incluir la teoría mitocondrial del envejecimiento. La mitocondria es la principal fuente endógena de radicales libres derivados del oxígeno (RLO) y de radicales libres de nitrógeno (RLN), responsables también de la oxidación. Se generan de forma acumulativa en la cadena de electrones de la mitocondria, causando un estrés oxidativo crónico. En células en continua diferenciación mitótica (moderado consumo de oxígeno y regeneración de las mitocondrias durante la mitosis) se producen menor cantidad de radicales libres que en células maduras y diferenciadas, donde la cadena de trasporte de electrones tiene que funcionar a pleno rendimiento para lograr el ATP necesario para la función de la célula. Destacar que las mitocondrias se involucran en el envejecimiento a nivel de funcionalidad, ya que se ha observado que su actividad disminuye con la edad, afectando sobre todo a hígado, musculatura y sistema nervioso. A día de hoy esta teoría cuenta con muchos argumentos a su favor, como por ejemplo: a) Se ha comprobado que el aumento de la expresión de genes que codifican para enzimas que neutralizan radicales libres prolongan la vida media en seres invertebrados. b) La evidencia de que la restricción calórica retrasa el envejecimiento pudiera estar relacionada con la hipótesis del papel de los radicales libres en el envejecimiento, ya que animales sometidos a esta práctica tienen un nivel menor de radicales libres en sus células y tejidos (Sohal, 1996). c) Se ha visto que en animales longevos hay mayor acumulación de radicales libres que en los jóvenes (Stadtman y Sohal). d) En la terapia existe la posibilidad de usar moléculas antioxidantes y observar la inversión de la destrucción de los tejidos, equilibrando la balanza entre antioxidación y producción de radicales. 9

10 REFERENCIAS M.L. Martínez. Teorías del envejecimiento Visto el 29/01/2016 en: a3.pdf F. Paredes Salido, J. J. Paredes Fernández. Influencia de los radicales libres en el envejecimiento celular Visto el 31/01/2016 en: Teoría del envejecimiento por daño oxidativo Visto el 31/01/2016 en: 1/capitulo-7.-dano-oxidativo-y-envejecimiento/7.2-teoria-del-envejecimiento-por-danooxidativo Teoria del envejecimiento por Dra. MSc. Belkis Sánchez (Policlínico "Carlos Verdugo", Matanzas, Cuba) Dra. MSc. Teresa Denis (Policlínico "Carlos Verdugo", Matanzas, Cuba) el 26/01/2016 en: Teorias sobre el envejecimiento, psicología en la vejez. Visto el 26/01/2016 en: 10