Sen querer… e tes que envellecer!

2002/01/01 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia

O envellecemento é un proceso continuo e dinámico, non é posible determinar cando o ser humano empeza a ser vello. Pero o punto final é claro: a morte. Pero o declive do corpo comeza moito antes. Aínda que lentamente prodúcense cambios morfológicos, fisiológicos e psicolóxicos: comeza fatígaa, pérdese a vista e a audición, pérdese a afección, os ósos e os músculos tamén perden masa e ademais a persoa faise máis sensible ás enfermidades.

Ao mesmo tempo, a sociedade actual concede gran importancia á mocidade. Cando comezan os primeiros signos de envellecemento, moitos, coa esperanza de frear este proceso, comezan a utilizar cremas faciais especiais. Con todo, os resultados non adoitan ser moi claros. Con todo, estes malos resultados non puideron impedir a creación de negocio respecto diso, una industria en constante crecemento.

Envellecemento e seres humanos

O envellecemento é un fenómeno que se observa sobre todo na nosa especie, xa que é consecuencia directa do coñecemento da hixiene e a biomedicina. Estes dous factores conseguiron reducir drasticamente as enfermidades, o que permitiu que o home viva máis tempo de media. Antigamente, antes do seu envellecemento enfermábanse e morrían. Por tanto, pódese afirmar que o aumento do número de persoas maiores nas sociedades industrializadas é un artefacto da civilización humana.

Con todo, a pesar do importante aumento da esperanza de vida dos seres humanos, os expertos consideran que a máxima lonxevidade non variou nos últimos cen mil anos. A diminución das enfermidades non freou o proceso de envellecemento e a máxima lonxevidade humana parece situarse nos 120-130 anos. Considérase que a vida máxima de cada especie está limitada xeneticamente.

En beneficio da especie?

Hai algún xénero que produza envellecemento nos nosos cromosomas?

Mencionouse que o envellecemento dos individuos beneficia á especie. Hai que ter en conta que os animais vellos non son necesarios paira a supervivencia das especies, xa que excederon a idade de fecundidade. Non parece, por tanto, que a defensa da selección natural poida beneficiar á especie. Así, o ser humano, no 99,9% do tempo que viviu na Terra, tivo una esperanza de vida duns 30 anos.

Até hai uns anos pensábase que o envellecemento e a morte eran paira limitar o tamaño da poboación ou acelerar a renovación xeracional, o que axuda ás especies a adaptarse aos cambios do medio ambiente. Pero esta teoría ten o problema de que, aínda que todas as especies teñen a máxima lonxevidade, na natureza poucas veces ven individuos que chegan a ese momento. Os animais salvaxes non viven tanto como paira morrer, xa que matan antes infeccións, predadores, fame ou fríos. Por iso, a selección natural ten poucas posibilidades de optar evolutivamente por xenes que aumenten ou acurten a súa lonxevidade. Por tanto, esta teoría non explica paira que teñen as especies una lonxevidade máxima e una morte natural.

Ademais, paira asegurar a supervivencia das especies, o individuo debe vivir tantos anos como paira reproducirse e, no seu caso, ser posuidor da cría. Pero paira a especie é mellor gastar enerxía en reproducirse que en alargar a súa vida. O home, con todo, vive máis tempo. Por que?

O envellecemento é un proceso dirixido polos xenes?

Aínda queda moito por investigar no proceso de envellecemento. De feito, a pesar de que as enfermidades diminuíron considerablemente, aínda existen enfermidades crónicas que provocan a morte, como o cancro, as enfermidades neurodegenerativas e as enfermidades do corazón. Por iso, mentres estas enfermidades non desaparezan, non se saberá exactamente que é o que provoca o envellecemento.

Bacterias do xénero Streptomyces.

Por outra banda, pódese pensar que o envellecemento non é un proceso controlado directamente polos xenes, xa que non todos os individuos envellecen da mesma maneira e á mesma velocidade. Son moi diferentes, por exemplo, os cambios heteroxéneos derivados do envellecemento e os cambios ordenados na embriogénesis e o desenvolvemento. Estes últimos son procesos xeneticamente encamiñados, que varían moi pouco dun individuo a outro, pero o fenómeno do envellecemento é totalmente cambiante.

Pero, doutra banda, os investigadores descubriron que é posible alargar ou acurtar a lonxevidade dos animais mediante a mutación de xenes. Ademais, as células poden limitar o seu número de divisións: os telómeros. Son como as colas dos cromosomas, que se acurtan en cada división celular. Desta forma, as células morren cando o telómero desaparece como consecuencia de varias divisións celulares. Dalgunha maneira funcionan como reloxos de célula.

Algunhas teorías

Nos últimos anos realizouse un gran esforzo paira unificar todas as teorías sobre o envellecemento. Fai uns cen anos, por exemplo, estudouse a relación entre a taxa metabólica e a lonxevidade. Observaron que os animais con maior taxa metabólica eran os de menor lonxevidade. Así explicaban, por exemplo, que o home e a tartaruga teñan una vida tan longa.

Pero hai outras teorías como a teoría dos radicais libres. Segundo isto, o fenómeno do envellecemento é consecuencia da acumulación de danos producidos polas formas reactivas de osíxeno producidas nas células. Pronto se descubriu que ambas as teorías se complementan. De feito, os que presentan una maior taxa metabólica son os que máis radicais libres xeran.

Os telómeros que conteñen os cromosomas (en verde) limitan o número de divisións das células.

Estes radicais libres de osíxeno son produtos típicos do metabolismo que se produce nas mitocondrias e peroxisomas. Nas mitocondrias prodúcese a cadea respiratoria utilizada paira obter a enerxía que a célula utilizará posteriormente. Nesta cadea transpórtanse electróns dunha molécula a outras grazas ao potencial diferencial entre eles, proceso no que a propia molécula de osíxeno tamén pode recibir un electrón. Este exceso de electróns produce una molécula moi inestable de osíxeno e, por tanto, moi reactiva.

Estes radicais libres son en certa medida necesarios; as células fagocíticas utilízanos paira loitar contra as infeccións. Pero a abundancia pode causar graves danos: pode reaccionar, oxidarse e causar danos a moléculas da contorna como lípidos, proteínas e ADN. Por iso, a célula creou sistemas encimáticos que descompoñen estes radicais, como a catalasa, o superóxido dismutasa e a glutation peroxidasa. Pero cos erros e os anos as células empezan a acumular radicais e sufrir tensións oxidativo.

Por outra banda, a célula tamén ten a forma de corrixir os erros producidos no ADN, pero nas mitocondrias este sistema de reparación é máis escaso. Por iso, ao longo dos anos acumúlanse erros no ADN mitocondrial e o ADN non produce a maquinaria da cadea respiratoria utilizada paira obter enerxía. Desta forma conséguese finalmente reducir a produción de enerxía da célula.

Cando a produción de enerxía da célula diminúe considerablemente, prodúcese a morte (apoptosis) programada na célula. Na membrana mitocondrial fórmanse grandes poros que converten á célula en permeable a moitas sustancias, coa consecuente perda de carga eléctrica e, á súa vez, de capacidade paira desempeñar a súa función. Sen a posibilidade de obter enerxía, a célula morre e a morte de moitas células deixa de ser funcional nos órganos.

Por outra banda, parece que estas formas reactivas de osíxeno poden ser tamén causantes de enfermidades que aínda non teñen una remediación fácil (tanto arteriosclerosis como enfermidades neurodegenerativas).

Por tanto, non parece que haxa xenes que fomenten o envellecemento directo. Non é un proceso programado, nos cromosomas non hai un xénero que fomente o envellecemento intencional do corpo tras un número limitado de anos. É un proceso moi distinto: é consecuencia dos numerosos danos moleculares que se producen ao longo dos anos nas mitocondrias, consecuencia da acumulación dos danos que non sufriron reparación. Pode dicirse, por tanto, que a lonxitude de vida queda en mans dos xenes que controlan a reparación e defensa antioxidante do ADN. Enténdese así como, aínda que o envellecemento non é un proceso programado xeneticamente, conseguiu alargar ou acurtar a súa vida mutando determinados xenes.

Perspectivas de futuro

Si nalgún momento puidésense curar enfermidades que ocasionan a morte, poderíase frear o proceso de envellecemento e aumentar a lonxitude de vida máxima? En caso de ter algunha forma, deberá ser a que impida a tensión oxidativo. Con todo, até a data, a terapia de antioxidantes (vitaminas A e E) non tivo bos resultados clínicos. Esta nova terapia aínda se está producindo e probablemente non se puido determinar a dose, duración e condicións adecuadas.

A maior parte das moléculas que provocan tensións oxidativo prodúcense nas mitocondrias, que son as que máis sofren.

Doutra banda, varios animais trataron de incrementar a actividade das encimas que eliminan os radicais libres e conseguiron alargar a súa vida útil. Existe, por tanto, una maneira de frear o proceso de envellecemento mediante a terapia génica, pero aínda non se realizou ningún ensaio con humanos.

Con todo, nos últimos anos comprobouse que a redución do consumo de calorías tamén pode contribuír. Os ensaios con animais demostraron que una dieta baixa en calorías pode alargar a súa vida. Ao tomar poucas calorías, o metabolismo diminúe e a tensión oxidativo que se produce tamén diminúe. Desta forma redúcense os defectos da oxidación en proteínas, lípidos e ADN e fréase o fenómeno de envellecemento. Con todo, o seu uso como terapia con seres humanos pode ocasionar grandes problemas polo momento, xa que pode ter outros efectos.

Pola contra, a alteración dos órganos envellecidos ou enfermos pode ser una forma de non matar os seres humanos, o que se podería conseguir mediante a clonación. Pero así se conseguiría controlar a idade?

En opinión de Leonard Hayflick, investigador da Universidade de California, aínda que o ser humano quere atrasar ao máximo o momento da morte, poida que o atraso no proceso de envellecemento dunha persoa considérese una enfermidade. De feito, cando se produce un atraso físico ou mental nos nenos enténdese como tal e pode ser un proceso similar.

Envellécense todos os seres vivos?

A maioría das especies vexetais e animais envellecen, pero non son as únicas: Tamén no caso do fermento Saccharomyces cerevisiae (arriba á esquerda), a medida que se reproduce por gemación, aumenta a probabilidade de morte das células orixinais.

O envellecemento é un fenómeno filogenéticamente dominante, pero non universal. Co paso dos anos nalgunhas especies non aumenta a mortalidade nin diminúe a fecundidade; non parece que estean programadas paira envellecer e matar. As bacterias, por exemplo, non morren; multiplícanse pola metade, pero a célula orixinal non morre. Existen outras formas de vida máis complexas que non envellecen. Por iso, algúns autores non admiten que o envellecemento é un proceso que debe producirse necesariamente por fatiga biolóxica. Por que ocorre entón?

A máxima lonxevidade humana non variou nos últimos 100.000 anos, parece situarse ao redor dos 120-130 anos. O que cambiou é a esperanza de vida. Nos países industrializados pasouse de preto de 49 anos en 1900 a 76. Este incremento de 27 anos é similar ao da época romana até 1900 e débese á diminución de enfermidades infecciosas en nenos.

De feito, XX. Si no século XVIII a esperanza de vida creceu 27 anos, 21 anos incrementouse nos primeiros 70 anos do século, e nos últimos 30 anos só 6 anos. A mellor hixiene e o descubrimento dos antibióticos e os seus pequenos achados permitírono. As enfermidades crónicas aínda sen resolver, especialmente as cardiovasculares e o cancro, son as causas de mortalidade nas persoas maiores.