Con el envejecimiento, comienza una serie de procesos de deterioro paulatino de órganos y sus funciones asociadas. Muchas enfermedades, como ciertos tipos de demencia, enfermedades articulares, cardíacas y algunas localizaciones de cáncer han sido asociadas al proceso de envejecimiento. Por este motivo, la investigación a nivel celular de este proceso ha recibido especial atención.
De acuerdo con la Enciclopedia Microsoft Student Encarta Premiun 2008, el envejecimiento, desde el punto de vista biológico, es el conjunto de modificaciones inevitables e irreversibles que se producen en un organismo con el paso del tiempo, y que finalmente conducen a la muerte. Tales cambios varían considerablemente, en el tiempo y gravedad de los acontecimientos, según las distintas especies, y de un organismo a otro.
Las autoras consideran que estas modificaciones tienen diversos impactos generales en el hombre, tal como se muestra en la Figura # 1.
Los biólogos interesados por el envejecimiento investigan dichos cambios o centran su atención en los déficit e incapacidades corporales que se acumulan con la edad, si bien, éstos parecen ser un resultado más directo de las enfermedades, el estrés, o factores ambientales. No existe ningún consenso científico sobre la verdadera naturaleza del proceso del envejecimiento.
Las autoras consideran que el envejecimiento no es el resultado de un mecanismo aislado, sino que comprende un conjunto de fenómenos que actúan en concierto, es decir, tiene carácter multifactorial.
Figura # 1. Impactos generales en el hombre del envejecimiento
Fuente: elaboración propia a partir de Enciclopedia Microsoft Encarta 2008
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el siglo XX se produjo una revolución de la longevidad. La esperanza media de vida al nacer aumentó 20 años desde 1950 y llega ahora a 66 años, y se prevé que para el año 2050 haya aumentado 10 años más. Este triunfo demográfico y el rápido crecimiento de la población en la primera mitad del siglo XXI significan que el número de personas de más de 60 años, que era de alrededor de 600 millones en el año 2000, llegará a casi 2 000 millones en el año 2050, mientras que se proyecta un incremento mundial de la proporción del grupo de población definido como personas de edad del 10% en 1998 al 15% en 2025.
Ese aumento será más notable y rápido en los países en desarrollo, en los que se prevé que la población de edad se cuadruplicará en los próximos 50 años. En Asia y América Latina, la proporción del grupo clasificado como personas de edad aumentará del 8% al 15% entre 1998 y 2025, mientras que en África se prevé que esa proporción aumente sólo del 5% al 6% durante ese período, y que después se duplique para el año 2050.
Una transformación demográfica mundial de este tipo tiene profundas consecuencias para cada uno de los aspectos de la vida individual, comunitaria, nacional e internacional. Todas las facetas de la humanidad (sociales, económicas, políticas, culturales, psicológicas y espirituales) experimentarán una evolución.
Aunque los caracteres externos del envejecimiento varían de una raza a otra, y de una persona a otra, se pueden citar algunas características del envejecimiento humano (que complementa las relacionadas en la Figura 1), tal como se ilustra en la Figura # 2. Por su parte, la Figura # 3 muestra la imagen externa comparativa de la juventud con la vejez, donde se aprecian evidentes modificaciones ocasionadas por el paso de los años.
En opinión de las autoras, no existe una única teoría que explique las causas del envejecimiento. Debido a las observaciones registradas sobre el cambio que experimentan los seres vivos con la edad, son tan numerosos que han dado origen a decenas de teorías.
Figura # 2. Otros impactos del envejecimiento humano
Fuente: elaboración propia.
Figura # 3. Imagen comparativa de la juventud con la vejez.
Fuente: Material informático. Modulo 6 Maestría en Longevidad Satisfactoria 2006.
La Enciclopedia Británica define el envejecimiento como: "El cambio gradual e intrínseco en un organismo que conduce a un riesgo creciente de vulnerabilidad, perdida de vigor, enfermedad y muerte. Tiene lugar en una célula, en un órgano o en la totalidad del organismo durante el periodo vital completo como adulto de cualquier ser vivo". La lectura de diferentes manuales y revisiones sobre el tema coinciden, con distintos términos, en lo esencial de esta definición. Por eso es conveniente un examen más pormenorizado de sus formulaciones:
En primer lugar, se distingue de cualquier cambio que sucede en los organismos por su aparición gradual, esto es, que supone una parte sustancial del periodo vital del organismo. Es, por tanto, un proceso esencialmente dinámico y secuencial, divisible en etapas tan discretas como se desee.
En segundo lugar, no se hace mención alguna a que sea algo "inevitable" o incluso "irreversible", como aparece en otras definiciones, puesto que incluir en la definición estos adjetivos arroja un juicio de valor y sanciona como definitivo algo que la ciencia aún no ha podido elucidar. En este sentido, el "Handbook of the Biology of Aging" (Academic Press, 2006) tampoco hace referencia a que sea un proceso "inevitable", específicamente para admitir la posibilidad de "sistemas sin envejecimiento" y tampoco "irreversible", para admitir la posibilidad de que se pueda reparar el daño.
En tercer lugar, se explicita que la consecuencia de este proceso es una secuencia estocástica[1]o programada de daños que hacen que el organismo desempeñe sus funciones vitales con menos eficacia, pierda capacidad de homeostasis y además aumenta la probabilidad de que el organismo deje de vivir a medida que trascurre el tiempo.
El envejecimiento a lo largo de la historia: primeras teorías
Es de suponer que la humanidad intentó abordar y realizó especulaciones sobre las causas y posibles formas de combatir el envejecimiento desde el mismo momento en que tomó conciencia del fenómeno. La misma conciencia de la decadencia y la mortalidad nos sitúa ante uno de los problemas clave de la humanidad.
La Grecia clásica
En la Grecia clásica se encuentran los primeros intentos de organizar sistemáticamente los conocimientos por causas. Pueden citarse dos ejemplos: Hipócrates liga el envejecimiento al desarrollo, dictaminando que el periodo de una vida es siete veces superior al de su desarrollo como adulto, utilizando el número mágico 7. Aristóteles es el primero que aborda ampliamente una teoría del envejecimiento por causas en los pequeños tratados: "Sobre la duración y brevedad de la vida"; "Sobre la vida y la muerte"; y "Sobre la respiración", incluidos en la recopilación conocida como "Parva naturalia".
Aristóteles veía la vida en términos de una combustión cuya sede era el corazón y por ello expresó : "…no obstante, se debe advertir que hay dos modos en los que el fuego deja de existir: puede apagarse por agotamiento o por extinción.
La Edad Media y el Renacimiento
Para una época en la que no se disponía de los conocimientos médicos modernos, la idea resulta sorprendentemente actual y sugerente. No es extraño por ello que el envejecimiento se explicara hasta el siglo XIX en términos de calor o de humedad. Roger Bacon[2]escribió en 1236 "La cura de la vejez y la preservación de la juventud".
Durante el renacimiento italiano esta idea es tomada por los higienistas de la Escuela Médica de Padua, en particular por el noble italiano Luigi Cornaro, nacido hacia 1467 quien a los 35 años, débil, enfermo y agonizante comienza una dieta de restricción calórica y consigue llegar hasta los 104 años. Queda para el mundo del misterio el intento de Descartes[3]de encontrar la forma de prolongar la juventud, de la cual decía que era la principal meta de toda su filosofía. En una ocasión llegó a decir que se encontraba muy cerca de lograrlo. No es extraño que su muerte a los 54 años causara una conmoción entre sus discípulos.
Darwin y el envejecimiento
Tanto la teoría de la evolución de Darwin[4]como el desarrollo de los conocimientos genéticos y los avances en la teoría celular transformaron profundamente los conocimientos sobre los organismos vivientes y los procesos que tienen lugar en ellos.
A principios del siglo XX, la influencia de los descubrimientos de Pasteur[5]marcó una época en la que se achacaba a los gérmenes patógenos cualquier enfermedad, incluso se veía en la exposición a ellos la causa del envejecimiento.
En las últimas ediciones del libro "Origen de las especies", Darwin añadió un capítulo llamado "Miscellaneous Objections to the Theory of Natural Selection", en el que respondía a las objeciones que los científicos contemporáneos le planteaban. Una de las objeciones más importantes fue la relativa a la ausencia de longevidad. Resulta inmediatamente aparente que las características observadas en los animales relativas al envejecimiento y la longevidad no encajan con las reglas establecidas por Darwin para la selección natural: puesto que la longevidad es un valor que incrementa el tiempo de supervivencia y las oportunidades de tener descendencia de cualquier organismo, ¿no acabaría la selección natural, si fuera cierta, incrementando progresivamente la longevidad? ¿No sería el envejecimiento, puesto que obviamente es un rasgo adverso a la adaptabilidad, eliminado por el proceso de selección natural? En otras palabras, la teoría de Darwin predice que los seres vivos no deberían envejecer, a lo cual él mismo les contesta así:
"Un crítico ha insistido últimamente, con cierto despliegue de exactitud matemática, que la longevidad es una gran ventaja para todas las especies, de modo que el que crea en la selección natural debe disponer su árbol genealógico de manera tal ¡que todos sus descendientes tengan vidas mayores que la de sus progenitores! ¿Nuestros críticos no pueden concebir que una planta bianual o uno de los animales inferiores puedan darse en un clima frío y perecer cada invierno; y así, debido a las ventajas obtenidas por la selección natural, sobrevivir año tras año por medio de sus semillas u ovas?
En este texto está claro que Darwin creía que la longevidad era un rasgo determinado por la selección natural. También creía que al menos en el caso de algunas especies, un periodo vital limitado podría beneficiar de algún modo a esa especie en particular, incluso cuando fuera una desventaja desde el punto de vista del individuo. Él no explicó cómo un periodo vital limitado beneficia a una especie. Tampoco explicó el mecanismo por el cual una característica desventajosa para los individuos puede evitar ser eliminada por la selección natural. Esta situación plantea el dilema de elegir si la longevidad es una adaptación a pesar de la teoría de Darwin, o bien que no es una adaptación a pesar de las pruebas de que lo es. La mayor parte de las teorías evolucionistas intentan responder a este dilema.
Descripción de Teorías sobre el envejecimiento
El envejecimiento es un proceso continuo, heterogéneo, universal, e irreversible que determina una pérdida progresiva de la capacidad de adaptación. En los individuos mayores sanos, muchas funciones fisiológicas se mantienen normales en un estado basal, pero al ser sometidos a estrés se revela la pérdida de reserva funcional.
Características del envejecimiento
Universal: es propio de todos los seres vivos.
Irreversible: a diferencia de las enfermedades, no puede detenerse ni revertirse.
Heterogéneo e individual: cada especie tiene una velocidad característica de envejecimiento, pero la velocidad de declinación funcional varía enormemente de sujeto a sujeto, y de órgano a órgano dentro de la misma persona.
Deletéreo: lleva a una progresiva pérdida de función. Se diferencia del proceso de crecimiento y desarrollo en que la finalidad de éste es alcanzar una madurez en la función.
Intrínseco: no es debido a factores ambientales modificables. En los últimos 2000 años se ha observado un aumento progresivo en la expectativa de vida de la población, pero el "maximum life span" se mantiene fijo alrededor de los 118 años. A medida que se ha logrado prevenir y tratar mejor las enfermedades, y se han mejorado los factores ambientales, la curva de sobrevida se ha hecho más rectangular. Se observa una mayoría de la población que logra vivir hasta edades muy avanzadas con buena salud, y muere masivamente alrededor de los 80 años.
Se han propuesto muchas teorías para explicar el proceso de envejecimiento, Goldstein y colaboradores las han revisado extensamente y finalmente las han dividido en dos grandes categorías: las que afirman que el proceso de envejecimiento sería el resultado de la suma de alteraciones que ocurren en forma aleatoria y se acumulan a lo largo del tiempo (teorías estocásticas), y las que suponen que el envejecimiento estaría predeterminado (teorías no estocásticas).
TEORIAS ESTOCÁSTICAS: consideran al envejecimiento como consecuencia de alteraciones que ocurren en forma aleatoria y se acumulan a lo largo del tiempo. Entre ellas se encuentran las siguientes:
Teoría del error catastrófico (Orgel, 1963): esta teoría propone que con el paso del tiempo se produciría una acumulación de errores en la síntesis proteica, que en último término determinaría daño en la función celular. Se sabe que se producen errores en los procesos de trascripción y translación durante la síntesis de proteínas, pero no hay evidencias científicas de que estos errores se acumulen en el tiempo (en contra de esta teoría está la observación de que no cambia la secuencia de aminoácidos en las proteínas de animales viejos respecto de los jóvenes; no aumenta la cantidad de tRNA defectuoso con la edad, entre otros aspectos). Actualmente hay poca evidencia que apoye esta teoría.
Se ha encontrado una buena correlación entre los niveles celulares de superóxido dismutasa (enzima de acción antioxidante) y la longevidad de diferentes primates. Además, estudios en ratas sometidas a restricción calórica han mostrado un aumento en la longevidad de éstas, lo que se cree es debido a una menor producción de radicales libres. Pero, por otro lado, no hay estudios que hayan demostrado que animales sometidos a dietas ricas en antioxidantes logren aumentar su sobrevida.
Desgraciadamente, aún faltan estudios para lograr comprender más a fondo el rol de los radicales libres en el proceso de envejecimiento.
Lo que sí es claro, es el importante papel que juega el daño producido por la liberación de radicales libre en ciertas patologías relacionadas con el envejecimiento, tales como las enfermedades cardiovasculares, cáncer, cataratas, Enfermedad de Alzheimer, y otras.
Según la evidencia con la que contamos hasta el momento, si logramos disminuir la generación de radicales libres o neutralizamos su daño, lograríamos disminuir estas enfermedades. Entonces, seríamos capaces de prevenir una muerte precoz por estas patologías.
Lo que no es claro, es si logrando disminuir el daño por radicales libres, lograremos aumentar la longevidad.
Teoría del entrecruzamiento: Esta teoría postula que ocurrirían enlaces o entrecruzamientos entre las proteínas y otras macromoléculas celulares, lo que determinaría envejecimiento y el desarrollo de enfermedades dependientes de la edad.
Dicha teoría no explica todos los fenómenos relacionados al envejecimiento, pero sí algunos. Se sabe que el desarrollo de cataratas es secundario a que las proteínas del cristalino sufren glicosilación y comienzan a entrecruzarse entre ellas, lo que lleva a opacificación progresiva de éste. También se ha observado entrecruzamiento de las fibras de colágeno entre ellas, pero su significado clínico no es del todo claro.
Teoría del desgaste: esta teoría propone que cada organismo estaría compuesto de partes irremplazables, y que la acumulación de daño en sus partes vitales llevaría a la muerte de las células, tejidos, órganos y finalmente del organismo. La capacidad de reparación del ADN se correlaciona positivamente con la longevidad de las diferentes especies. Estudios animales no han demostrado una declinación en la capacidad de reparación de ADN en los animales que envejecen. Faltan aún más estudios para saber si realmente se acumula daño en el ADN con el envejecimiento.
Teoría de los radicales libres (Denham Harman, 1956): esta es una de las teorías más populares. Propone que el envejecimiento sería el resultado de una inadecuada protección contra el daño producido en los tejidos por los radicales libres.
Vivimos en una atmósfera oxigenada, y por lo tanto oxidante. El oxígeno ambiental promueve el metabolismo celular, produciendo energía a través de la cadena respiratoria (enzimas mitocondriales). Como la utilización y manejo del O2 no es perfecta, se producen radicales libres, entre ellos el radical superóxido. Los radicales libres son moléculas inestables y altamente reactivas con uno o más electrones no apareados, que producen daño a su alrededor a través de reacciones oxidativas. Se cree que este tipo de daño podría causar alteraciones en los cromosomas y en ciertas macromoléculas como colágeno, elastina, mucopolisacáridos, lípidos, etc. La lipofucsina, llamada también "pigmento del envejecimiento", corresponde la acumulación de organelos subcelulares oxidados.
TEORIAS NO ESTOCASTICAS: consideran que el envejecimiento está predeterminado. Estas teorías proponen que el envejecimiento sería la continuación del proceso de desarrollo y diferenciación, y correspondería a la última etapa dentro de una secuencia de eventos codificados en el genoma.
Hasta el momento no existe evidencia en el hombre de la existencia de un gen único que determine el envejecimiento, pero a partir de la Progeria (síndrome de envejecimiento prematuro), se puede extrapolar la importancia de la herencia en el proceso de envejecimiento.
Entre ellas se encuentran las siguientes:
Teoría del marcapasos: los sistemas inmune y neuroendocrino serían "marcadores" intrínsecos del envejecimiento. Su involución estaría genéticamente determinada para ocurrir en momentos específicos de la vida. El Timo jugaría un rol fundamental en el envejecimiento, ya que al alterarse la función de los linfocitos T, disminuye la inmunidad y aumenta, entre otros, la frecuencia de cánceres. "Reloj del envejecimiento".
- Teoría genética: es claro que el factor genético es un importante determinante del proceso de envejecimiento, aunque no se conocen exactamente los mecanismos involucrados.
Existen patrones de longevidad específicos para cada especie animal. Existe mucha mejor correlación en la sobrevida entre gemelos monocigotos, que entre hermanos. La sobrevida de los padres se correlaciona bien con la de sus hijos.
La relación peso cerebral/ peso corporal x metabolismo basal x temperatura corporal, mantiene una relación lineal con la longevidad en los vertebrados.
En los dos síndromes de envejecimiento prematuro, en los cuales los niños mueren de enfermedades relacionadas al envejecimiento, hay una alteración genética autonómica hereditaria.
A nivel celular es conocido el fenómeno de la APOPTOSIS, o muerte celular programada.
En el hombre, células de piel obtenidas de recién nacidos se pueden dividir 60 veces, células de adultos viejos se dividen 45 veces, y las células de sujetos con Síndrome de Werner se dividen 30 veces solamente. Hasta la fecha se conocen 4 grupos de genes en los cromosomas 1 y 4, que dan información sobre cese de la división celular (genes inhibidores).
Se sabe también que existen oncogenes estimuladores del crecimiento, los cuales al activarse determinan división celular infinita, lo que resulta en una célula inmortal (cancerosa).
En conclusión, existe fuerte evidencia de un control genético del proceso de envejecimiento, tanto a nivel celular como del organismo en su totalidad.
Faltan más estudios que analicen la correlación entre este control genético
A nivel celular es conocido el fenómeno de la APOPTOSIS, o muerte celular programada.
En el hombre, células de piel obtenidas de recién nacidos se pueden dividir 60 veces, células de adultos viejos se dividen 45 veces, y las células de sujetos con Síndrome de Werner se dividen 30 veces solamente. Hasta la fecha se conocen 4 grupos de genes en los cromosomas 1 y 4, que dan información sobre cese de la división celular (genes inhibidores).
Se sabe también que existen oncogenes estimuladores del crecimiento, los cuales al activarse determinan división celular infinita, lo que resulta en una célula inmortal (cancerosa).
En conclusión, existe fuerte evidencia de un control genético del proceso de envejecimiento, tanto a nivel celular como del organismo en su totalidad.
Faltan más estudios que analicen la correlación entre este control genético y los factores ambientales.
En esencia, las distintas teorías se plantean alguna de las preguntas siguientes:
¿Por qué envejecemos? Que se refiere al esclarecimiento de por qué apareció o no se ha eliminado el fenómeno del envejecimiento a lo largo de la evolución, tratando de dar respuesta al llamado "dilema de Darwin": aquí se encuentran las llamadas teorías evolutivas., y también
¿Cómo envejecemos? Que se propone describir los mecanismos moleculares, celulares y sistémicos que desencadenan el envejecimiento.
En general, existen dos tendencias aparentemente opuestas que se solapan a los anteriores enfoques: Por una parte, un conjunto de teorías afirma que el envejecimiento es un hecho "programado", lo cual supone que el envejecimiento depende de "relojes biológicos" que regularían la cronología de la longevidad, por ejemplo, mediante genes que se activan y desactivan secuencialmente. Otro grupo de teorías, por el contrario, sostiene que no hay nada de programado en el envejecimiento, sino que éste sobreviene por un proceso estocástico de acumulación de daños. Algunos autores reclaman la conciliación de ambas tendencias, contemplando el fenómeno global como un conjunto de interacciones complejas de origen intrínseco (genético), extrínseco (ambiental) y estocástico (daño aleatorio a moléculas vitales).
La mayor parte de los teóricos actuales han descartado las teorías adaptativas del envejecimiento utilizando uno o varios de los siguientes argumentos:
Se considera "imposible" que el envejecimiento pueda ser una adaptación porque la teoría adaptativa está en conflicto con la teoría de la selección natural.
El envejecimiento tiene un efecto aparentemente pequeño o despreciable en la adaptabilidad del individuo.
No se ha demostrado la existencia de un mecanismo que explique la aparición de un rasgo antiadaptativo como el envejecimiento.
Se duda que el envejecimiento tenga una utilidad evolutiva.
Aunque estos argumentos son de algún modo discutibles, no anulan en modo alguno el hecho de que los seres vivos tengan capacidad de modular su longevidad. En general, estas teorías coinciden en el hecho de considerar el envejecimiento como un proceso natural "programado", una parte más de la ontogenia. Sin embargo, llegados a un punto, se aprecia que el envejecimiento puede ser un precio "que hay que pagar" por otros rasgos que permiten una mayor adaptabilidad a los individuos, probablemente porque es producido por mecanismos que mejoran la eficiencia de otros sistemas del organismo.
Finalmente, las autoras opinan que en la actualidad se contempla el envejecimiento como un proceso extremadamente multifactorial, de modo que se han ido abandonando las primeras aproximaciones que establecían una causa concreta, como un único gen o el deterioro de un sistema clave.
En la Figura # 4 se muestran en síntesis las principales teorías sobre el envejecimiento.
Figura # 4. Síntesis de las principales teorías sobre el envejecimiento.
Fuente: elaboración propia.
Autor:
Dra. MSc. Belkis Sánchez
(Policlínico "Carlos Verdugo", Matanzas, Cuba)
Dra. MSc. Teresa Denis
(Policlínico "Carlos Verdugo", Matanzas, Cuba)
[1] Perteneciente o relativo al azar.
[2] Roger Bacon (1214-1294), filósofo y científico inglés, uno de los maestros más influyentes del siglo XIII.
[3] René Descartes (1596-1650), filósofo, científico y matemático francés, considerado el fundador de la filosofía moderna.
[4] Charles Robert Darwin (1809-1882), científico británico que sentó las bases de la moderna teoría evolutiva, al plantear el concepto de que todas las formas de vida se han desarrollado a través de un lento proceso de selección natural.
[5] Louis Pasteur (1822-1895), químico y biólogo francés que fundó la ciencia de la microbiología, demostró la teoría de los gérmenes como causantes de enfermedades (patógenos).
| Página siguiente |