Para intentar explicar el proceso del envejecimiento de los seres vivos y en especial de los humanos se han propuesto varias teorías: la primera, la de las teorías estocásticas, las cuales señalan que los cambios en el envejecimiento ocurren de manera aleatoria y se acumulan a lo largo del tiempo. Entre estas se incluyen: a) la teoría del error catastrófico, en la que se propone que la acumulación de errores en la síntesis de proteínas, ocasiona daño en la función celular; b) la teoría del entrecruzamiento, la cual propone un entrecruzamiento entre las proteínas y otras macromoléculas celulares, como responsables del envejecimiento; c) la teoría del desgaste, la cual plantea que la acumulación de daño en las partes vitales lleva a la muerte de células, tejidos, órganos y finalmente del organismo; d) la teoría de los radicales libres, que es probablemente la más estudiada y la de mayor importancia.
La segunda categoría representa las teorías no estocásticas (aquellas que suponen que el envejecimiento está predeterminado), e incluye la genética, según la cual se considera que la edad está genéticamente determinada y que los individuos tienen un reloj interno que programa su longevidad. Otra teoría estocástica es la del marcapaso, que propone a los sistemas inmunológico y neuroendocrino como “marcadores” intrínsecos del inicio del envejecimiento. Según esta teoría la involución de ambos sistemas está genéticamente programada para ocurrir en momentos específicos de la vida.
Las teorías mencionadas apuntan hacia un mismo desenlace: senescencia celular. El efecto de los radicales libres y las alteraciones en la homeostasis de la mitocondria son variables que promueven el envejecimiento a través de la acumulación de daño a lo largo del tiempo, y los efectos que producen pueden conducir al envejecimiento de un organismo. Este proceso se denomina senescencia celular y se fundamenta en el hecho de que todas las células tienen un tiempo de vida limitado. La senescencia se puede desencadenar por daño al ADN, participación de oncogenes o estimulación mitocondrial excesiva.
La edad se acompaña de un cambio gradual en la estructura y función del sistema inmune, denominado inmunosenescencia. Estos cambios involucran una desregulación en el sistema inmune, lo que ocasiona que en los individuos senescentes aumente el riesgo a infecciones, se comprometa el proceso de cicatrización y que haya un incremento en la morbilidad y la mortalidad. La inmunosenescencia afecta la función de las células que participan tanto en la inmunidad innata como en la inmunidad adquirida. En lo referente a la respuesta innata se ha reportado que el estrés crónico conduce a la activación de macrófagos que, en individuos ancianos, puede llevar a una condición inflamatoria crónica subclínica.
El sistema neuroendocrino juega un papel importante en el crecimiento y en el metabolismo de un organismo. La teoría neuroendocrina propone que cambios funcionales en las neuronas y asociados a las hormonas son el proceso central de la edad. Por ejemplo, los cambios relacionados con la pubertad y con la menopausia.
Propuesta en 1956 por Denham Harman, la teoría de los radicales libres es quizá en la actualidad la más conocida y de mayor validez para entender el proceso del envejecimiento. En ella se afirma que el envejecimiento es el resultado de la inadecuada protección contra el daño que ocasionan a cada uno de los tejidos los radicales libres y el estrés oxidativo a lo largo de la vida. Los radicales libres son moléculas inestables que tienen uno o más electrones no pareados, lo cual las vuelve altamente reactivas y les da la capacidad de producir daño a su alrededor a través de reacciones oxidativas.
El desequilibrio en el estado RedOx de las células causa alteraciones en las biomoléculas con las cuales reacciona, como la colágena, la elastina, los fosfolípidos, los polisacáridos, y produce efectos adversos como la pigmentación del envejecimiento, que resulta de la acumulación de organelos oxidados De manera exógena los radicales libres se forman por fuentes ambientales, entre las que se incluyen la radiación ionizante, la luz ultravioleta y la contaminación, mientras que de manera endógena se generan por los sistemas enzimáticos endógenos.
"Fumar un paquete de cigarros por día durante 40 años de acuerdo con el acortamiento de los telómeros, correspondió a 7.4 años de envejecimiento"
La respuesta antioxidante que se encarga de neutralizar los radicales libres está compuesta por elementos enzimáticos y no enzimáticos. Entre los que se encuentran, el ácido ascórbico (vitamina C), el α-tocoferol (vitamina E), los carotenoides y los flavonoides. Con el paso del tiempo, los efectos de los radicales libres de oxígeno escapan a los sistemas de regulación y se acumulan, de tal manera que se genera un desbalance conocido como estrés oxidativo, un factor importante en la acumulación de moléculas oxidadas durante el proceso de envejecimiento y que afecta a todas las células, en especial a los sistemas como el nervioso, el endócrino y el inmunológico, así como la comunicación entre ellos. Existen pruebas experimentales que apoyan la teoría de los radicales libres como desencadenantes del proceso de envejecimiento, ya que se ha descrito cómo los animales viejos tienen un mayor índice de oxidación que los animales jóvenes (acumulan ADN, proteínas y lípidos oxidados), lo cual se debe posiblemente a un incremento en la producción de radicales libres.
"La actividad física se asocia con longevidad y con mejor calidad de vida en la vejez; es una ayuda eficaz para prevenir enfermedades crónicas como diabetes, hipertensión, osteoporosis y especialmente enfermedades cardiovasculares"
Un denominador común del envejecimiento es la acumulación de daño genético a lo largo de la vida. La acumulación de bases dañadas en el ADN se ha relacionado con enfermedades asociadas a la edad.
El ARN también es un blanco susceptible al efecto de los radicales libres y tiene características particulares que hacen que el daño oxidativo en esta molécula sea más frecuente que el daño oxidativo al ADN en humanos; sin embargo, esta oxidación está influenciada más por factores ambientales que por mecanismos genéticos. Los productos de oxidación del ARN están presentes en enfermedades relacionadas con el envejecimiento, como la demencia con cuerpos de Lewy y la ateroesclerosis.
La mitocondria es una de las principales fuentes de generación de radicales libres en la célula, pero es también blanco de los mismos y las mutaciones en el ADN mitocondrial pueden ocasionar enfermedades como demencia, diabetes, desórdenes del movimiento, enfermedades neurodegenerativas y metabólicas como la diabetes, entre otras.
Como se mencionó al inicio, el envejecimiento no solo es modulado por factores genéticos, sino que algunos estímulos externos también pueden influenciar este proceso. Al respecto, varios estudios han señalado que la nutrición, el estrés, la actividad física y la contaminación atmosférica, así como el consumo de alcohol y tabaco, pueden modificar la expresión génica. Los factores ambientales y el estilo de vida también pueden desempeñar un papel fundamental en la senescencia a través del acortamiento de los telómeros. Los telómeros son secuencias repetidas de ADN no codificante, situadas en los segmentos terminales de los cromosomas y son las estructuras que protegen a estos y les confieren estabilidad. La estabilidad de los cromosomas es crítica para la sobrevida y la salud del individuo. Numerosas enfermedades asociadas con la edad, con la senescencia prematura o con aquella acelerada por factores externos se asocian con el acortamiento de los telómeros.
Las publicaciones relacionadas con la importancia relativa de la ingesta dietética son limitadas. Los resultados apoyan la hipótesis de que ciertos elementos de la dieta pueden ser factores protectores de riesgo para el envejecimiento y las enfermedades crónicas.
La actividad física se asocia con longevidad y con mejor calidad de vida en la vejez; ha sido considerada asimismo una ayuda eficaz para prevenir enfermedades crónicas como diabetes, hipertensión, osteoporosis y especialmente enfermedades cardiovasculares. Si la actividad física se lleva a cabo de manera regular, atenúa las respuestas neurales al estrés en los circuitos cerebrales responsables de regular la actividad simpática periférica. El ejercicio de moderada intensidad disminuye el estrés psicológico, las enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo y tiene un efecto antiinflamatorio.
La ingesta puede influir en el envejecimiento; sin embargo, hay pocos datos que relacionan el consumo de alcohol con indicadores de la edad biológica. Los resultados de Strandberg et al. sugieren que incluso el consumo moderado de alcohol (menos de tres bebidas por día [copa de vino o cerveza]), el cual a menudo se recomienda para la prevención del daño cardiovascular, se asocia a largo plazo con telómeros más cortos.
El tabaco es un factor de riesgo para muchas enfermedades relacionadas con la edad y está asociado con aumento de inflamación y de estrés oxidativo. Fumar un paquete de cigarros por día durante 40 años de acuerdo con el acortamiento de los telómeros, correspondió a 7.4 años de envejecimiento.
La herencia epigenética se refiere a los cambios en la expresión génica que se heredan a lo largo de generaciones, pero que no son causados por cambios en la secuencia del ADN, aunque sí pueden afectar la expresión génica. Las alteraciones epigenéticas se llevan a cabo a lo largo de toda la vida y afectan células y tejidos; de hecho, se estima que los cambios epigenéticos que ocurren a lo largo de la vida son de una a dos órdenes mayores que la tasa de mutaciones somáticas. Estas modificaciones se reproducen durante la replicación del ADN y se heredan en forma estable a las células hijas. Los factores ambientales y la dieta, pueden ocasionar cambios epigenéticos, dinámicos y reversibles. La metilación del ADN y la modificación de las histonas tiene una participación central en procesos el riesgo de desarrollar ateroesclerosis, cáncer y enfermedades autoinmunes, entre otras.
A pesar de los avances recientes en biología molecular y genética, los misterios que controlan la vida humana permanecen inciertos. Falta mucho por entender acerca del proceso de envejecimiento o senescencia. Cuanto más vivimos, estamos más expuestos a factores ambientales que aumentan el riesgo de desarrollar enfermedades asociadas con la edad. Actualmente se ve el envejecimiento como uno de los procesos biológicos más complejos que además es multifactorial y conduce a la vulnerabilidad y a la fragilidad creciente, y hasta la fecha, al menos en humanos, no se detiene ni se revierte.
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