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En los seres humanos, ¿son inevitables las enfermedades durante la vejez?

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Teniendo en cuenta que morir "de vejez" significa en realidad que uno muere por una enfermedad relacionada con el envejecimiento, ¿es inevitable adquirir enfermedades en la vejez?


Existe la idea de que el envejecimiento en sí mismo debería considerarse una enfermedad. En cuyo caso, la muerte por enfermedad es inevitable con nuestro nivel actual de tecnología médica.

Durante los últimos 25 años, al enfocarse en los procesos subyacentes del envejecimiento, los científicos biomédicos han podido mejorar la salud y la vida útil de los organismos modelo, desde gusanos y moscas hasta roedores y peces. Ahora podemos mejorar consistentemente la vida útil de C. elegans en más de diez veces (Ayyadevara et al., 2008), más del doble de la vida útil de moscas y ratones (Bartke et al., 2001; Sun et al., 2002). , y mejorar la vida útil de las ratas y los peces killi en un 30 y un 59%, respectivamente (Valenzano et al., 2006; Zha et al., 2008) (ver Figura 1 y Cuadro complementario 1). Actualmente, nuestras opciones de tratamiento para los procesos subyacentes del envejecimiento en humanos son limitadas. Sin embargo, con el progreso actual en el desarrollo de fármacos geroprotectores, medicina regenerativa e intervenciones de medicina de precisión, pronto tendremos el potencial de ralentizar el envejecimiento (Bulterijs, 2011, 2012).


El envejecimiento no es sinónimo de enfermedad y, por tanto, se generaliza como tal, aunque la vulnerabilidad a las enfermedades aumenta con el tiempo.

¿Por qué no es una enfermedad? Bien envejecimiento biológico Puede ser definido como:

Un proceso de progresivo, intrínseco, y deterioro físico generalizado que ocurre con el tiempo (comienza en la edad de madurez).

Mientras que un enfermedad es:

Un anormal condición de un organismo que interrumpe las funciones corporales normales que a menudo conduce a una sensación de dolor y debilidad, y generalmente se asocia con síntomas y signos.

Ahora veamos por qué no podemos vivir para siempre y por qué a medida que envejecemos nuestra susceptibilidad a las enfermedades aumentará (en general), lo que significa que sí, la mayoría de la población morirá a causa de una forma de enfermedad. Si no es una enfermedad, será una falla del sistema del cuerpo para mantener la vida.

Examinaré esto en forma de selección natural.

La fuerza de la selección natural declina con la edad. Por ejemplo, un gen que es beneficioso durante la juventud, pero malo durante la vejez (como hacerlo susceptible a varias enfermedades) se propagará en la población porque se manifestará después de que se haya reproducido.

Ejemplo # 1: Un gen que ayuda a lograr una buena coagulación de la sangre y previene la hemorragia en los jóvenes se propagará en la población. Sin embargo, en las personas de edad avanzada, aumentará el riesgo de accidente cerebrovascular. Estas asociaciones se han encontrado previamente para muchos genes asociados con las características de la sangre.

Ejemplo # 2: La sobreproducción de hormonas sexuales en una edad temprana es beneficiosa para la reproducción, pero causará cáncer de próstata y de ovario más adelante en la vida.

Se llama Pleiotropía antagonista

Además, la selección natural no se ocupa de las mutaciones de acción tardía.

Entonces, a medida que envejecemos, ¿seremos afectados por una enfermedad? Lo más probable es que sí, depende de las tendencias en la prevalencia de enfermedades que han cambiado a lo largo de los años debido a la medicina preventiva. Si no adquirimos ninguna enfermedad que nos cause la muerte (ya sea de acción lenta o rápida), nuestro cuerpo se rendirá antes de que la tengamos.

Si desea ver la prevalencia de enfermedades, las enfermedades crónicas a lo largo de los años o las tendencias específicas en un año, simplemente visite la página web de los CDC.


Las enfermedades de la "vejez" son fundamentalmente disfunciones porque las cosas se rompen. Algunos culpan de esto al acortamiento de los telómeros, aunque una parte igualmente grande del problema es que hay demasiadas piezas importantes que no pueden regenerarse por sí mismas.

Piense en ello como una máquina en la que normalmente no puede obtener piezas de repuesto. Las cosas se desgastan, quedan sin garantía y se rompen.

La medicina regenerativa experimental está trabajando para solucionarlo con 3 enfoques fundamentales:

  1. Células madre pluripotentes adultas / rebrote. Los investigadores están buscando mecanismos de diferenciación y proliferación celular de crecimiento / rebrote / proliferación celular que ya existen, de modo que puedan aprovecharse para regenerar cosas que normalmente no vuelven a crecer. La ventaja es que todas las partes se cultivan a partir de su propio ADN o células, lo que significa problemas mínimos de rechazo o incompatibilidad. Como beneficio adicional, podría considerarse "totalmente natural". El principal riesgo es el cáncer debido al crecimiento / proliferación celular mal configurados.

  2. Reemplazo desarrollado en laboratorio o impreso en 3D. Mayor riesgo de rechazo y otros problemas pero simple y barato en comparación con los demás. Algunas investigaciones incluyen el cultivo de trasplantes de células humanas en animales, lo que plantea diversas preocupaciones éticas y de seguridad.

  3. Cibernética o implantes de máquinas. Probablemente el más caro y funcione mejor ... cuando funciona correctamente. Las piezas de los "robots" mejoran cada vez más y tienen la ventaja de que son más fáciles de reprogramar que el ADN y la bioquímica. Un área de investigación prominente incluye interfaces cerebro / nervios con partes de máquinas; espere piezas que se adapten a las salidas neuronales o se conecten a los nervios para que pueda "aprender" cómo usarlas. Los principales inconvenientes de este enfoque, además del costo, incluyen la vulnerabilidad a los EMP (una llamarada solar masiva o un ataque EMP freirá toda la cibernética / implantes / partes de robots desprotegidos), que depende tanto de la electricidad como de la comida regular, el riesgo de ser pirateado y en general. falta de auto-reparabilidad a menos que se reemplacen las piezas que se rompen (nuevamente). Alternativamente, podría argumentar que el riesgo de ser pirateado a través de implantes cibernéticos y partes de robots es una compensación justa considerando que son inmunes a virus e infecciones orgánicos (excepto si alguien inventa bacterias que comen a través de piezas sólidas de metal o plástico)


En los seres humanos, ¿son inevitables las enfermedades durante la vejez? - biología

El proceso de envejecimiento a menudo resulta en pérdida de memoria, función intelectual deteriorada, movilidad reducida y tasas más altas de enfermedad.

Objetivos de aprendizaje

Revisar los cambios físicos y neurológicos característicos de la adultez tardía.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • Durante el final de la edad adulta, la piel continúa perdiendo elasticidad, el tiempo de reacción se ralentiza aún más, la fuerza muscular y la movilidad disminuyen, la audición y la visión disminuyen y el sistema inmunológico se debilita.
  • El proceso de envejecimiento generalmente da como resultado cambios y un funcionamiento más bajo en el cerebro, lo que lleva a problemas como una función intelectual disminuida y enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer & # 8217.
  • Muchos de los cambios en el cuerpo y la mente de los adultos mayores se deben en parte a una reducción del tamaño del cerebro, así como a la pérdida de plasticidad cerebral.
  • La memoria se degenera en la vejez, por lo que los adultos mayores tienen más dificultades para recordar y prestar atención a la información. En general, la memoria de procedimiento de una persona mayor tiende a permanecer estable, mientras que la memoria de trabajo disminuye.

Términos clave

  • cerebelo: Parte del rombencéfalo de los vertebrados en los seres humanos, se encuentra entre el tronco del encéfalo y el cerebro y desempeña un papel importante en la percepción sensorial, la producción motora, el equilibrio y la postura.
  • Alzheimer & # 8217s enfermedad: Un trastorno que implica la pérdida de funciones mentales como resultado de los cambios del tejido cerebral en una forma de demencia senil.
  • Cuerpo calloso: En los mamíferos, una amplia banda de fibras nerviosas que conecta los hemisferios izquierdo y derecho del cerebro.
  • neurodegenerativo: Perteneciente a, o que resulta en la pérdida progresiva de células nerviosas y de función neurológica.

Cambios físicos

La adultez tardía es la etapa de la vida que a partir de los años 60 constituye la última etapa del cambio físico. La esperanza de vida promedio en los Estados Unidos es de alrededor de 80 años, sin embargo, esto varía mucho en función de factores como el nivel socioeconómico, la región y el acceso a la atención médica. En general, las mujeres tienden a vivir más que los hombres en un promedio de cinco años. Durante el final de la edad adulta, la piel continúa perdiendo elasticidad, el tiempo de reacción se ralentiza aún más y la fuerza muscular disminuye. La audición y la visión, tan agudas a los veinte años, disminuyen significativamente. Las cataratas, o áreas nubladas de los ojos que resultan en pérdida de la visión, son frecuentes. Los otros sentidos, como el gusto, el tacto y el olfato, también son menos sensibles que en años anteriores. El sistema inmunológico está debilitado y muchas personas mayores son más susceptibles a enfermedades, cáncer, diabetes y otras dolencias. Los problemas cardiovasculares y respiratorios se vuelven más comunes en la vejez. Las personas mayores también experimentan una disminución de la movilidad física y una pérdida del equilibrio, lo que puede provocar caídas y lesiones.

Cambios en el cerebro

El proceso de envejecimiento generalmente da como resultado cambios y un funcionamiento más bajo en el cerebro, lo que lleva a problemas como pérdida de memoria y disminución de la función intelectual. La edad es un factor de riesgo importante para las enfermedades neurodegenerativas más comunes, incluido el deterioro cognitivo leve, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad cerebrovascular, la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Lou Gehrig.

Si bien una gran cantidad de investigación se ha centrado en las enfermedades del envejecimiento, solo hay unos pocos estudios informativos sobre la biología molecular del cerebro que envejece. Muchos cambios moleculares se deben en parte a una reducción del tamaño del cerebro, así como a la pérdida de plasticidad cerebral. Plasticidad cerebral es la capacidad del cerebro para cambiar la estructura y la función. La función principal del cerebro es decidir qué información vale la pena conservar y cuál no. Si hay una acción o un pensamiento que una persona no está utilizando, el cerebro eliminará espacio para ello.

Fotos que muestran la progresión de la enfermedad de Alzheimer y # 8217s: La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa y es la forma más común de demencia en los adultos mayores.

El tamaño y la composición del cerebro cambian junto con la función cerebral. Los estudios de tomografía computarizada (TC) han encontrado que los ventrículos cerebrales se expanden en función de la edad en un proceso conocido como ventriculomegalia. Estudios de resonancia magnética más recientes han informado disminuciones regionales relacionadas con la edad en el volumen cerebral. El cerebro comienza a perder neuronas en la edad adulta avanzada; la pérdida de neuronas dentro de la corteza cerebral ocurre a diferentes ritmos, y algunas áreas pierden neuronas más rápidamente que otras. El lóbulo frontal (responsable de la integración de la información, el juicio y el pensamiento reflexivo) y el cuerpo calloso tienden a perder neuronas más rápido que otras áreas, como los lóbulos temporal y occipital. El cerebelo, que es responsable del equilibrio y la coordinación, finalmente pierde también alrededor del 25 por ciento de sus neuronas.

Cambios en la memoria

La memoria también degenera con la edad, y los adultos mayores tienden a tener más dificultades para recordar y prestar atención a la información. En general, la memoria de procedimiento de una persona mayor permanece igual, mientras que la memoria de trabajo disminuye. Memoria de procedimiento es memoria para la realización de determinados tipos de acción, guía los procesos que realizamos y, con mayor frecuencia, se encuentra por debajo del nivel de conciencia. A diferencia de, memoria de trabajo es el sistema que mantiene activamente múltiples piezas de información transitoria en la mente donde pueden ser manipuladas. La reducida capacidad de la memoria de trabajo se hace evidente cuando las tareas son especialmente complejas. Semántico memoria es la memoria de la comprensión de las cosas, del significado de las cosas y eventos, y otros conocimientos basados ​​en conceptos. Este tipo de memoria subyace a la recolección consciente de información fáctica y conocimiento general sobre el mundo, y permanece relativamente estable a lo largo de la vida.


Aspectos psicológicos

La fisiología establece límites muy amplios a la sexualidad humana, la mayor parte de la enorme variación encontrada entre los humanos debe atribuirse a los factores psicológicos del aprendizaje y el condicionamiento.

El bebé humano nace simplemente con la capacidad de responder sexualmente a la estimulación táctil. Es sólo más tarde y gradualmente que el individuo aprende o está condicionado a responder a otros estímulos, a desarrollar una atracción sexual hacia hombres o mujeres o ambos, a interpretar algunos estímulos como sexuales y otros como no sexuales, y a controlar en alguna medida sus propios estímulos. su respuesta sexual. En otras palabras, la sexualidad general y difusa del infante se vuelve cada vez más elaborada, diferenciada y específica.

Los primeros años de vida son, por lo tanto, de suma importancia en el desarrollo de lo que finalmente se convierte en la orientación sexual adulta. Parece haber una secuencia de desarrollo razonablemente fija. Antes de los cinco años, los niños desarrollan un sentido de identidad de género, se consideran niños o niñas y comienzan a relacionarse con los demás de manera diferente según su género. A través de la experiencia, los niños aprenden qué comportamiento se recompensa y qué se castiga y qué tipo de comportamiento se espera de ellos. Los padres, los compañeros y la sociedad en general enseñan y condicionan a los niños sobre el sexo no tanto mediante declaraciones y advertencias informativas directas como mediante comunicaciones indirectas y, a menudo, inconscientes. Los niños pronto aprenden, por ejemplo, que pueden tocar cualquier parte de su cuerpo o el cuerpo de otra persona excepto la región anal-genital. Los niños que se frotan los genitales descubren que esto atrae rápidamente la atención y la amonestación de los adultos o que los adultos los desvían de esta actividad. Queda claro que hay algo peculiar y tabú en esta zona del cuerpo. Este "tabú genital" se ve reforzado por la gran preocupación por el comportamiento excretor de los niños: se alaba el control de la vejiga y los intestinos, la pérdida de control se enfrenta a la decepción, las reprimendas y las expresiones de disgusto. Obviamente, el área anal-genital no solo es un área tabú sino también muy importante. Es casi inevitable que los genitales se asocien con ansiedad y vergüenza. Es de destacar que esta actitud encuentra expresión en el lenguaje de las civilizaciones occidentales, como en "privados" (algo que debe mantenerse oculto) y la palabra alemana para los genitales, Scham ("vergüenza").

Si bien todos los niños en las civilizaciones occidentales experimentan esta enseñanza y condicionamiento antisexual, algunos tienen, además, experiencias sexuales atípicas, como presenciar u oír relaciones sexuales o tener contacto sexual con una persona mayor. Los efectos de tales experiencias atípicas dependen de cómo los interpreten los niños y de la reacción de los adultos si la experiencia les llama la atención. Ver el coito de los padres es inofensivo si los niños lo interpretan como una lucha libre, pero dañino si lo consideran un comportamiento hostil y agresivo. De manera similar, una experiencia con un adulto puede parecer simplemente un juego curioso y sin sentido, o puede ser un trauma espantoso que deja cicatrices psíquicas para toda la vida. En muchos casos, la reacción de los padres y la sociedad determina la interpretación del niño del evento. Lo que hubiera sido un acto trivial y pronto olvidado se vuelve traumático si la madre llora, el padre se enfurece y la policía interroga al niño.

Algunos desarrollos atípicos ocurren por asociación durante los años formativos. Un niño puede asociar la ropa, especialmente la ropa interior, las medias y los zapatos con el género y el sexo y así establecer la base para el fetichismo o el travestismo posteriores. Otros, después de haber sido azotados o castigados por auto-masturbación o juego sexual infantil, forman una asociación entre el castigo, el dolor y el sexo que podría escalar más tarde al sadismo o masoquismo. No se sabe por qué algunos niños forman tales asociaciones mientras que otros con una experiencia aparentemente similar no lo hacen.

Aproximadamente a la edad en que los niños entran en la pubertad, los padres y la sociedad, que la mayoría de las veces se niegan a reconocer que los niños tienen respuestas y capacidades sexuales, finalmente enfrentan la realidad ineludible y, en consecuencia, comienzan a inculcar a los niños sus actitudes y estándares con respecto al sexo. Esta campaña de los adultos es casi totalmente negativa: se le dice al niño lo que no debe hacer. Si bien se puede fomentar las citas, no se aboga ni se considera ninguna forma de actividad sexual como comportamiento modelo. El mensaje suele ser: "Sea popular [es decir, sexualmente atractivo] pero absténgase de la actividad sexual". Este antisexualismo es particularmente intenso en las mujeres jóvenes y se ve reforzado por la referencia al embarazo, las enfermedades de transmisión sexual y, lo más importante, la desgracia social. A esta lista, las familias religiosas agregan el concepto de la pecaminosidad de la expresión sexual prematrimonial. En el caso de los varones jóvenes, todavía prevalece el doble rasero de la moralidad. El joven recibe un doble mensaje: "No lo hagas, pero esperamos que lo hagas". A las jóvenes no se les ofrece tal laguna jurídica en las prohibiciones. Mientras tanto, el grupo de pares del joven varón está ejerciendo una influencia prosexual, y su estatus social se ve reforzado por sus hazañas sexuales o por informes exagerados de las mismas.

Como resultado de este doble estándar de moralidad sexual, la relación entre hombres y mujeres jóvenes a menudo se convierte en una competencia ritualizada, el hombre intenta intensificar la actividad sexual y la mujer se resiste a sus esfuerzos. En lugar de la reciprocidad y el respeto, a menudo uno tiene una lucha en la que la mujer es vista como un objeto sexual reacio a ser explotado, y el hombre es visto como un seductor y agresor que debe tener éxito para mantener su propia imagen y su estatus. con sus compañeros. Este tipo de relación patológica provoca una actitud duradera por parte de las mujeres: no se debe confiar en los hombres, solo les interesa el sexo, una niña no se atreve a sonreír ni a ser amigable para que los hombres no lo interpreten como un signo de disponibilidad sexual, etc. Tal aura de sospecha, hostilidad y ansiedad apenas conduce al desarrollo de relaciones cálidas y de confianza entre hombres y mujeres. Afortunadamente, el amor o el enamoramiento suelen superar este negativismo con respecto a los hombres en particular, pero la mujer promedio todavía mantiene una actitud defensiva y escéptica hacia los hombres.

La sociedad occidental está repleta de actitudes que impiden el desarrollo de una actitud saludable hacia el sexo. El abandono libre tan necesario para una relación sexual plena es, a los ojos de muchos, una pérdida indecorosa del autocontrol, y el autocontrol es algo que se insta a mantener desde la infancia en adelante. El jadeo, la sudoración y la vocalización involuntaria son incompatibles con la imagen de dignidad. Peor aún es cualquier sustancia una vez que ha abandonado el cuerpo: inmediatamente se vuelve inmunda. Los fluidos genitales masculinos y femeninos generalmente se miran con disgusto; no son solo excreciones sino excreciones sexuales. Aquí nuevamente, está involucrada la preocupación social por la excreción, ya que los órganos sexuales también son conductos urinarios y están muy cerca del lugar más “sucio” de todos: el ano. Por último, muchas personas en la sociedad consideran el líquido menstrual con disgusto y se abstienen de tener relaciones sexuales durante los cuatro a seis días de flujo. Esta actitud está formalizada en el judaísmo, en el que las mujeres que menstrúan se etiquetan específicamente como ritualmente impuras.

En vista de todos estos factores que actúan en contra de una actitud sana y racional hacia el sexo y en vista de las inevitables decepciones, explotaciones y rechazos que están involucrados en las relaciones humanas, uno podría preguntarse cómo alguien puede llegar a la edad adulta sin estar seriamente inadaptado. El impulso sexual, sin embargo, es suficientemente fuerte y persistente y la actividad sexual repetida erosiona gradualmente las inhibiciones y cualquier sentimiento de culpa o vergüenza. Además, todos los seres humanos tienen una profunda necesidad de ser estimados, queridos y amados. La actividad sexual con otra persona se considera una prueba de que uno es atractivo, deseado, valorado y posiblemente amado, una prueba muy necesaria para la autoestima y la felicidad. Por lo tanto, incluso entre los muy inhibidos o aquellos con un impulso sexual débil, existe esta poderosa motivación para participar en la actividad sociosexual.

La mayoría de las personas finalmente logran al menos un ajuste sexual tolerable. Sin embargo, algunos desafortunados permanecen discapacitados permanentemente y muy pocos escapan por completo a los efectos del condicionamiento antisexual de la sociedad. Si bien ciertas inhibiciones y restricciones son social y psicológicamente útiles, como diferir la gratificación hasta que las circunstancias sean apropiadas y modificar la actividad sin tener en cuenta los sentimientos de los demás, la mayoría de la gente trabaja bajo una carga adicional de actitudes y restricciones inútiles y perjudiciales.


El envejecimiento se trata de evolución

Técnicamente, realmente no hay ninguna razón por la que el cuerpo humano deba "desgastarse", siempre que pueda repararse y renovarse por sí mismo. Por lo tanto, algo más que el tiempo debe estar en juego para causar los efectos inevitables del envejecimiento.

La teoría programada del envejecimiento afirma que el envejecimiento y la muerte son partes necesarias de la evolución, no de la biología. Si una especie no tuviera la capacidad genética de envejecer y morir, no se vería obligada a replicarse para sobrevivir.

Los individuos de la especie seguirían viviendo hasta que un cambio climático u otro cambio los aniquilara a todos. El punto clave aquí es que si los individuos biológicos vivieran para siempre, la evolución no existiría.


La medusa Turritopsis dohrnii utiliza la reprogramación para volverse biológicamente inmortal.

Aunque la reprogramación funciona para revertir la edad de una sola célula, también hay un ejemplo de un tipo similar de reprogramación que trabaja para revertir la edad de todo un organismo. Como segundo indicio de que la reprogramación es clave para revertir la edad, los científicos han descubierto que las medusas utilizan esta técnica. Turritopsis dohrnii para permanecer inmortal. Se ha informado que este animal tiene una esperanza de vida aparentemente infinita y es uno de los únicos organismos del planeta con esta propiedad.

Curiosamente, a diferencia de ser resistente a los procesos del tiempo, esta medusa vive para siempre transformándose constantemente en un estado inmaduro. Si la medusa está enferma o vieja, realiza un acto de transformación y revierte todas sus células de un estado adulto a una forma de desarrollo anterior llamada estado de "pólipo", muy parecido a lo que sucede durante la reprogramación de células individuales. Una vez en el estado de pólipo, la medusa puede volver a madurar como un adulto sano. Debido a que puede hacer esto continuamente, la medusa teóricamente tiene una edad biológica inmortal.

Si bien esto tampoco funcionaría directamente como una estrategia terapéutica en humanos, indica además que restablecer el estado celular a través de la reprogramación puede usarse para revertir la edad dentro de un organismo vivo, y al explorar la reprogramación, podríamos aprender cómo reponer realmente la salud y el estado físico.


Mitos médicos: todo sobre el envejecimiento

En la última entrega de nuestra serie Medical Myths, abordamos los mitos asociados con el envejecimiento. Dado que el envejecimiento es inevitable y, para algunas personas, aterrador, no es de extrañar que abunden los mitos.

Compartir en Pinterest Abordar las "inevitabilidades" del envejecimiento.

Hace unas 300.000 generaciones, la especie humana se separó de un ancestro antiguo que compartimos con los chimpancés. Desde entonces, la esperanza de vida humana al nacer se ha duplicado.

En los últimos 200 años, la esperanza de vida al nacer se ha duplicado nuevamente. A medida que avanzan los animales, los humanos se desempeñan bien durante la longevidad.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), & ldquoEntre 2000 y 2050, la proporción de la población mundial & rsquos de más de 60 años se duplicará de aproximadamente el 11% al 22%. & Rdquo

Con estos hechos en mente, disipar los muchos mitos asociados con el envejecimiento parece más urgente que en cualquier otro momento de nuestra historia evolutiva. En este artículo, abordaremos los mitos asociados con el ejercicio, la capacidad cognitiva, el sexo y más.

Esto no es del todo falso. A medida que envejecemos, nuestro cuerpo se desgasta por décadas de uso. Sin embargo, el deterioro físico no tiene por qué ser completo y, a menudo, las personas pueden ralentizarlo.

Como explica la OMS, "el aumento de la actividad física y la mejora de la dieta pueden abordar de manera eficaz muchos de los problemas asociados con frecuencia con la vejez". Estos problemas incluyen fuerza reducida, aumento de la grasa corporal, presión arterial alta y densidad ósea reducida.

Algunas investigaciones sugieren que simplemente esperando el deterioro físico aumenta la probabilidad de que alguien se deteriore físicamente.

En un estudio, los científicos encuestaron a 148 adultos mayores sobre su envejecimiento, estilos de vida y expectativas generales de salud.

Llegaron a la conclusión de que las expectativas con respecto al envejecimiento y ldquo juegan un papel importante en la adopción de estilos de vida físicamente activos en los adultos mayores y pueden influir en los resultados de salud, como la función física. & Rdquo

Por lo tanto, aunque es probable que se deteriore un poco, manejar las expectativas ayudará a las personas a tomar mejores decisiones en la vida para mantener la salud física y la buena forma en el futuro.

Un estudio anterior investigó cómo las percepciones del envejecimiento influían en la probabilidad de un individuo de buscar atención médica. Los autores del estudio, que incluyó datos de 429 adultos mayores, concluyeron:

& ldquo [H] a tener bajas expectativas con respecto al envejecimiento se asoció de forma independiente con no creer que es importante buscar atención médica. & rdquo

Otro estudio analizó las actitudes individuales hacia el envejecimiento durante la mediana edad y cómo podrían influir en su esperanza de vida en general. Los autores concluyeron que "las personas mayores con autopercepciones más positivas del envejecimiento, medidas hasta 23 años antes, vivían 7.5 años más que aquellas con autopercepciones menos positivas del envejecimiento".

En resumen, mantenerse activo, comer bien y mantener una actitud positiva a menudo puede retrasar el deterioro físico asociado con la vejez.

De la sección anterior, está claro que esto es un mito. Según un artículo anterior en Neuropsicobiología, mantenerse activo puede aumentar la fuerza muscular, reducir la grasa y mejorar la salud mental.

Algunas personas piensan que, una vez que alcanzan cierta edad, no tiene sentido hacer ejercicio, ya que creen que no les proporcionará ningún beneficio. Este es otro mito. En un estudio, los investigadores sometieron a 142 adultos de entre 60 y 80 años a un régimen de levantamiento de pesas de 42 semanas.

Los científicos descubrieron que el curso aumentó la fuerza muscular, el tamaño muscular y la capacidad funcional quodinámica. & Rdquo

También hay buena evidencia de que el ejercicio regular puede reducir el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia. Un estudio, que involucró a 1.740 adultos mayores, encontró que el ejercicio regular estaba & ldquoasociado con un retraso en la aparición de la demencia y la enfermedad de Alzheimer & rsquos & rdquo.

Sin embargo, las personas deben consultar a su médico antes de embarcarse en un nuevo régimen de ejercicio si padecen una afección médica. Por ejemplo, el Servicio Nacional de Salud (NHS) del Reino Unido indica que las personas con ciertas afecciones asociadas con la edad, como la osteoporosis, deben evitar el ejercicio de alto impacto.

Sin embargo, la gran mayoría de los adultos mayores pueden realizar alguna forma de actividad física.

Algunas personas creen que los adultos mayores necesitan dormir más que los adultos más jóvenes, quizás debido al estereotipo de que las personas mayores disfrutan de una siesta. Otros dicen que los adultos mayores necesitan dormir menos, lo que podría deberse al estereotipo de que los adultos mayores se levantan temprano en la mañana.

Estos mitos son relativamente difíciles de desentrañar porque hay muchos factores involucrados. Sin duda es cierto que los adultos mayores tienen más dificultades para conciliar el sueño y que su sueño suele ser más fragmentado.

Esto podría ayudar a explicar por qué algunos adultos mayores necesitan tomar una siesta durante el día. A medida que el cuerpo humano cambia con la edad, puede alterar los ritmos circadianos (diarios).

Esto, a su vez, puede afectar el sueño. La relación también es multifacética: si los ritmos circadianos de una persona se interrumpen, puede influir en otros aspectos de su fisiología, como los niveles hormonales, que también pueden afectar su sueño.

Aparte de las alteraciones circadianas, ciertas enfermedades que ocurren con más frecuencia en los adultos mayores, como la osteoartritis y la osteoporosis, pueden causar malestar, lo que podría influir negativamente en la capacidad del individuo para conciliar el sueño o permanecer dormido.

De manera similar, algunas afecciones causan dificultad para respirar, incluida la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y la insuficiencia cardíaca congestiva, lo que también puede hacer que dormir sea más difícil.

Según un artículo anterior, ciertos medicamentos, incluidos los betabloqueantes, los broncodilatadores, los corticosteroides, los descongestionantes y los diuréticos, también pueden interferir con el sueño. Es más probable que los adultos mayores tomen este tipo de medicamentos, a veces juntos.

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) afirman que las personas de 61 años y 64 años necesitan 7 y 9 horas, y las personas de 65 años o más necesitan 7 y 8 horas de sueño cada noche. Puede que les resulte más difícil dormir ese sueño tan importante.

Como lado positivo, algunas investigaciones sugieren que los adultos mayores pueden manejar la falta de sueño mejor que los adultos jóvenes. Un estudio en el Journal of Sleep Research encontró que los adultos mayores obtuvieron mejores resultados después de una intervención de privación del sueño que los adultos más jóvenes en una variedad de medidas, que incluyen afecto negativo, depresión, confusión, tensión, ira, fatiga e irritabilidad.


Por qué el envejecimiento no es inevitable

Los seres humanos envejecen gradualmente, pero algunos animales envejecen rápidamente al final de la vida, mientras que otros no envejecen en absoluto, y algunos incluso pueden envejecer hacia atrás. La variedad de patrones de envejecimiento en la naturaleza debería ser una señal de precaución para cualquier persona inclinada a generalizar, particularmente la generalización de que el envejecimiento es inevitable.

Las bacterias se reproducen simétricamente, simplemente dividiéndose en dos. ¿Qué podría significar el “envejecimiento” para las bacterias ya que, después de la reproducción, no hay distinción entre padres e hijos? Los protistas unicelulares como la ameba también se reproducen simétricamente, pero, curiosamente, inventaron una forma de envejecer. E incluso entre las formas de vida macroscópicas, la duración de la vida de los organismos es inmensamente variable de una manera que está finamente sintonizada con las ecologías locales y las tasas de reproducción. Esto difícilmente puede ser el resultado de un proceso universal e inexorable; de ​​hecho, tal ajuste a las circunstancias es la firma de una adaptación.

La muerte súbita: Las efímeras, como las de esta pila, tienden a morir rápida y repentinamente al final de su ciclo reproductivo. Culata Fecundap

La duración de la vida va desde los Matusalén grandes y pequeños hasta los kamikazes genéticos que mueren en una tarde de primavera. Las libélulas sumergidas viven cuatro meses, las efímeras adultas media hora. Vivimos unos setenta y tantos años, pero el meristemo del ginkgo puede tener millones de años. Este rango se vuelve aún más impresionante cuando nos damos cuenta de que la base genética del envejecimiento se comparte ampliamente entre diferentes especies, desde las células de levadura hasta las ballenas. De alguna manera, la misma maquinaria genética, heredada de nuestros ancestros comunes en los albores de la vida en la Tierra, se ha moldeado para generar períodos de vida que van desde horas (células de levadura) hasta miles de años (secuoyas y álamos temblorosos).

Y no es solo la duración de la vida, sino el patrón de deterioro dentro de ese tiempo lo que varía ampliamente. El envejecimiento puede ocurrir a un ritmo constante a lo largo de toda una vida (la mayoría de las lagartijas y aves), o puede no haber envejecimiento en absoluto durante décadas seguidas, seguido de muerte súbita (cigarras y plantas centenarias).

Nuestro propio "asesino interno" trabaja con sigilo, como una emperatriz malvada que envenena gradualmente a su marido, pero otras especies tienen asesinos internos que hacen sus acciones mucho más rápidamente, y otras parecen no tener ningún programa de muerte genética. Tal variedad es una señal segura de un rasgo moldeado por la selección natural activa, no una ley inmutable de la entropía.

El verdadero secreto de la juventud es la complejidad

¡Sencillez, sencillez, sencillez! " Henry David Thoreau exhortó en sus memorias de 1854 a Walden, en las que ensalzó las virtudes de una vida "espartana". Santo Tomás de Aquino predicó que la sencillez acerca a Dios. Isaac Newton creía que conduce a la verdad. LEE MAS

Como los biomarcadores del envejecimiento varían ampliamente de una especie a otra, de hecho, de una individual al siguiente, es difícil llegar a una única definición universal. Un hombre puede tener canas prematuramente y un bebé de rata topo desnudo puede estar cubierto de arrugas. Para el actuario, sin embargo, la pregunta tiene una respuesta clara, incluso si es una que solo un estadístico podría amar: el envejecimiento es un aumento en la tasa de mortalidad. En otras palabras, a medida que un animal envejece, sufre un riesgo cada vez mayor de muerte.

Por ejemplo, un hombre de 20 años tiene un 99,9 por ciento de posibilidades de vivir para ver su cumpleaños número 21. Es decir, su probabilidad de morir es de 1 en 1.000 por año. Si esto continuara, entonces una persona de 40 años también tendría una probabilidad de 1 en 1,000 de morir antes de cumplir 41 años. A eso lo llamaríamos "no envejecer". En realidad, una persona de 40 años tiene una probabilidad de 2 en 1,000 de morir antes de cumplir 41 años. Esta duplicación de su riesgo de mortalidad en 20 años es evidencia de un envejecimiento gradual.

Se pone peor. El riesgo para una persona de 60 años es de 10 en 1.000 y para una persona de 80 años, de 60 en 1.000.

Vida y muerte: Esta tabla desglosa las probabilidades de que un humano muera a distintas edades. A medida que los humanos envejecen, la posibilidad de muerte aumenta drásticamente. Datos de las tablas actuariales de la Seguridad Social de 2010.

El riesgo de morir no solo aumenta, sino que aumenta cada vez más rápido. Un aumento en el deterioro o las posibilidades de morir con cada año que pasa, como ocurre en nosotros después de llegar a la edad adulta, se llama "senescencia acelerada". Pero otras especies tienen patrones diferentes. La probabilidad de muerte puede aumentar y luego estabilizarse: "desaceleración de la senescencia" o incluso una "meseta de mortalidad". Si nos comprometemos con esta definición de envejecimiento, estamos obligados a decir que si la probabilidad de muerte no aumenta, entonces la especie no envejece en absoluto. Es consistente, aunque más extraño, decir que si la probabilidad de muerte disminuye de un año al siguiente, la especie está envejeciendo hacia atrás, lo que se denomina "senescencia negativa".

Existe una segunda medida objetiva del envejecimiento, y es la disminución de la fertilidad. Así como la mortalidad se define como la probabilidad de muerte, la fertilidad se define como la probabilidad de reproducción. Los hombres pierden la fertilidad gradualmente a lo largo de su vida adulta. Las mujeres pierden su fertilidad más rápidamente y la fertilidad cae a cero en la menopausia. Pero las diferentes especies tienen diferentes patrones, diferentes horarios. En algunas especies, la fertilidad aumenta durante gran parte de la vida, otra forma de "senescencia negativa".

Por ejemplo, la tortuga de Blanding, una especie de tortuga de caja común en el Medio Oeste de Estados Unidos, madura lentamente durante décadas y no sigue creciendo, pero sigue aumentando su fertilidad. Aparentemente, su riesgo de morir también disminuye con la edad. Desde una perspectiva evolutiva, la pérdida de fertilidad es primordial. Desde la perspectiva de la selección natural, una vez que ya no seas capaz de reproducir, bien podrías estar muerto.

La naturaleza puede hacer lo que quiera con el envejecimiento (o no envejecer). Cualquier escala de tiempo es posible y cualquier forma es posible.

Nos parece natural clasificar las diferentes especies como que viven mucho o poco tiempo, agrupar los insectos que viven durante un día y distinguirlos de los árboles y ballenas que viven cientos de años. Pero gran parte de esa diferencia se puede atribuir al tamaño. Todo, desde el crecimiento hasta la reproducción y el envejecimiento, debe ocurrir más lentamente en un gigante con un metabolismo lento y toneladas de tejido para nutrir. Así que nos inclinamos a quedar más impresionados con una abeja que vive 20 años que con un alce que vive 20 años.

Pero supongamos que elimináramos por completo la duración de la vida y comparáramos diferentes especies en función de la forma en lugar del duración de sus historias de vida. No importa cuán larga o corta sea la vida útil, la mostramos en el mismo cuadro de tamaño para comparar. En lugar de preguntar cuánto tiempo viven, pregúntese si sus poblaciones tienden a morir gradualmente, o si muchas mueren en la infancia y menos más tarde, o si todas las muertes se acumulan al final del ciclo de vida. Un gráfico publicado en un artículo en Naturaleza en 2014 hace precisamente eso, y lo que surge de esta imagen es la amplitud del ingenio de la naturaleza. Todas las combinaciones imaginables están representadas, con un envejecimiento rápido y sin envejecimiento ni retroceso, emparejado con períodos de vida de semanas, años o siglos. Los extraños compañeros de cama que aparecen como vecinos en el gráfico son completamente inesperados. Por ejemplo, en la parte superior de la tabla, con una baja mortalidad que aumenta repentinamente al final de la vida, a los humanos se les unen gusanos de laboratorio y peces tropicales (guppies). De hecho, en términos de perfiles de envejecimiento, los humanos nos parecemos más al gusano de laboratorio que al chimpancé.

Los gráficos anteriores muestran las diversas formas en que los animales y las plantas envejecen en la naturaleza. La línea descendente clara en cada cuadro es la curva de supervivencia y la curva en negrita debajo es la fertilidad. La pendiente descendente de la línea de supervivencia solo significa que cada vez quedan menos personas con vida a medida que pasa el tiempo. La forma en que se ha construido este gráfico, una línea recta que va diagonalmente hacia abajo es neutra, o no envejece en absoluto. Las líneas que están jorobadas sobre la diagonal representan el envejecimiento normal, mientras que las líneas que se curvan debajo de la diagonal representan el envejecimiento inverso o "senescencia negativa". Por ejemplo, la línea para los humanos permanece plana durante mucho tiempo y luego desciende bruscamente, lo que significa que muchas personas están viviendo una vida completa, y luego sus muertes se agrupan en sus 80 y 90 años (las estadísticas se registraron para la actualidad). día Japón).

Pero para los animales y plantas de las dos últimas filas, las tasas de mortalidad son más estables. Para las tortugas y los robles, de hecho, las curvas se aplanan. Eso significa que hay menos de ellos muriendo viejos que muriendo jóvenes, que es envejecer a la inversa.

La línea en negrita, que representa la fertilidad, es sencilla. La fertilidad puede aumentar a medida que un animal o una planta crece, o puede disminuir con el envejecimiento reproductivo, por ejemplo, en la menopausia. Observe que los animales de la fila superior pierden toda su fertilidad mucho antes de morir. Esto plantea un enigma evolutivo por derecho propio. 1

En este diagrama, si la curva de supervivencia es una diagonal recta, eso corresponde a no envejecimiento, por ejemplo, la hidra y el cangrejo ermitaño.(La hidra es como una medusa de agua dulce, mide un cuarto de pulgada de largo y se encuentra en estanques). Todos los animales de la fila superior muestran un “verdadero envejecimiento”: es más probable que mueran a medida que envejecen. Las siguientes dos filas muestran plantas y animales que no envejecen o que envejecen al revés. Para este último caso, cuanto más mayores son, menor es el riesgo de muerte. La mayoría de los árboles son así y las tortugas siguen el mismo patrón, al igual que las almejas y los tiburones (no en la foto).

La curva más baja y audaz en cada cuadro es la fertilidad. Los animales de la fila superior dejan de reproducirse mucho antes de que sea probable que mueran. Esto plantea un enigma evolutivo para la ortodoxia neodarwinista: si el único objetivo de la selección natural es maximizar la reproducción, ¿por qué la evolución ha permitido que la reproducción caiga a cero mientras tantos permanecen vivos? Las curvas de fertilidad en aumento indican un aumento de la reproducción con la edad, que es otro tipo de senescencia negativa. Cuando piensas en un árbol que crece más con cada año que pasa, no es tan sorprendente que esté produciendo más semillas a medida que envejece. La planta de montaña española en la tercera fila es Borderea pyrenaica, una planta que crece en los acantilados rocosos de los Pirineos. Si no se le molesta, puede vivir hasta 300 años o más sin signos de envejecimiento, pero observe que su fertilidad no se pone realmente en marcha hasta que tiene más de 20 años.

El mensaje de este diagrama es que la naturaleza puede hacer lo que quiera con el envejecimiento (o no envejecer). Cualquier escala de tiempo es posible y cualquier forma es posible, y cada especie se adapta exquisitamente a su circunstancia ecológica. No hay restricciones.

El envejecimiento hasta la muerte puede ser rápido y repentino al final de un ciclo reproductivo. La muerte súbita posterior a la reproducción es común en la naturaleza y afecta a organismos tan variados como efímeras, pulpos y salmones, sin mencionar miles de plantas con flores anuales. Los biólogos se refieren a esta historia de vida como "semelparity" (del latín "nacimiento único").

La causa de muerte en organismos semelparos varía ampliamente. Los pulpos simplemente dejan de comer. Los machos de mantis religiosa hacen un sacrificio reproductivo supremo, entregándose como bocadillos a sus parejas femeninas. El salmón destruye sus propios cuerpos con una explosión de esteroides.

Para cuando el salmón adulto llega a su lugar de desove, su metabolismo está en colapso terminal. Sus glándulas suprarrenales están bombeando esteroides (glucocorticoides) que provocan un envejecimiento acelerado, casi instantáneo. Dejaron de comer. Además, los esteroides han provocado el colapso de su sistema inmunológico, por lo que sus cuerpos están cubiertos de infecciones fúngicas. Los riñones se atrofian, mientras que las células adyacentes (llamadas células interregnales, asociadas con los esteroides) aumentan considerablemente de tamaño. Los sistemas circulatorios de los peces que se deterioran rápidamente también se ven afectados. Sus arterias desarrollan lesiones que, curiosamente, parecen similares a las responsables de las enfermedades cardíacas en los seres humanos que envejecen. El nado corriente arriba es arduo, pero no son los golpes mecánicos lo que daña fatalmente sus cuerpos. Es más bien una cascada de cambios bioquímicos desagradables, genéticamente programados para seguir los pasos del desove.

Algunos organismos están genéticamente programados para no comer después de la reproducción y morir de hambre, como resultado, es más rápido y seguro que el envejecimiento tradicional. Las efímeras que entran en la edad adulta no tienen boca ni sistema digestivo. Los elefantes mastican y muelen tantos tallos y hojas durante su vida que gastan seis juegos completos de dientes. Pero cuando se acaba el sexto set, no les crecerá otro y los paquidermos se mueren de hambre.

Las abejas reinas no muestran síntomas de senescencia. Son maravillas sin edad.

En 2014, la fotógrafa Rachel Sussman publicó un volumen de mesa de café de sus temas antiguos titulado, Los seres vivos más antiguos del mundo. Todos ellos son plantas. Una razón de esto, al menos en comparación con los animales ambulatorios, es que las plantas no tienen que preocuparse por los músculos de las piernas lo suficientemente fuertes para caminar. Confinados en un solo lugar, pueden crecer más y ser más robustos, más viejos y mucho más fértiles que cualquier animal, y cosechar los beneficios de la antigüedad.

Las plantas tienen otro secreto de longevidad. Al principio de la vida de un animal en desarrollo, las células sexuales o la línea germinal se segregan del resto del cuerpo o soma. Solo la línea germinal debe conservarse inmaculada para convertirse en la próxima generación que el cuerpo puede permitirse ser más descuidado con las células del soma y tomar atajos mientras se reproducen. Pero las plantas tienen un sistema diferente. La línea germinal y el soma nunca se segregan realmente. Las plantas, como los animales, tienen células madre, y en las plantas esas células madre dan lugar no solo al crecimiento de nuevas plantas, sino también a las semillas y al polen que está destinado a convertirse en la próxima generación. En un árbol, las células madre están ubicadas en una capa delgada debajo de la corteza, llamada meristema. El meristemo se extiende a cada rama y ramita del árbol y da lugar a nuevas hojas y también a brotes y semillas. En algunos ginkgoes, árboles sin flores que se remontan al Pérmico hace 270 millones de años, esta capa de meristemo puede tener millones de años.

Aún así, parece que la mayoría de los árboles tienen una edad característica, después de la cual la muerte finalmente se vuelve más probable con cada año que pasa. Los brotes ("brotes epicórmicos") comienzan a crecer directamente del tronco del árbol a medida que el crecimiento en las ramas más externas se ralentiza. Hay algunos indicios de que los árboles se vuelven más vulnerables a los hongos y las enfermedades con la vejez, pero en su mayor parte, los árboles viejos sucumben a los peligros mecánicos del tamaño excesivo. La misma capacidad de seguir creciendo que les ofrece la posibilidad de “revertir el envejecimiento” durante tantas décadas resulta al final ser su perdición.

JOVEN PARA SIEMPRE: La "medusa inmortal" regresa a una etapa de pólipo después del desove. Luego vuelve a crecer. Yiming Chen

Aunque no se matricula en el jardín de infancia a los 65 años, el medusoide inmortal Turritopsis nutricula alcanzó sus 15 minutos de fama cuando fue aclamada como "la medusa inmortal" en los artículos de noticias científicas de 2010. El adulto Turritopsis ha heredado un buen truco: después de generar sus pólipos, regresa a un pólipo, comenzando su vida de nuevo. Esto se logra convirtiendo las células adultas de nuevo en células madre, yendo en contra de la dirección de desarrollo habitual de las células madre a las células diferenciadas, en esencia, retrocediendo por una calle de desarrollo de un solo sentido. Titulares llamados Turritopsis el "Botón de Benjamín del Mar".

Escarabajos dermestidos (Trogoderma glabrum) realizan un truco similar, pero solo cuando se mueren de hambre. Mientras juegan la vida en un cadáver en el bosque, los escarabajos pasan por seis etapas larvarias diferentes en sucesión, pareciendo un gusano, y luego un milpiés, y luego un planeador de agua antes de terminar como un escarabajo de seis patas. Un par de entomólogos que trabajaban en la Universidad de Wisconsin en 1972 aislaron las larvas de sexta etapa (cuando estaban listas para convertirse en adultas) en tubos de ensayo y descubrieron que sin comida, retrocedían a larvas de etapa cinco. Si se les privara de comida durante muchos días, en realidad se encogerían y retrocederían a través de las etapas hasta que parecieran gusanos recién nacidos. Luego, si se reanudaba la alimentación, volverían a avanzar a través de las etapas de desarrollo y se convertirían en adultos con una esperanza de vida normal. Descubrieron que eran capaces de repetir el ciclo una y otra vez, lo que les permitía crecer hasta la etapa seis y luego matarlos de hambre hasta la etapa uno, extendiendo así su esperanza de vida de ocho semanas a más de dos años.

Las hidras son invertebrados radialmente simétricos, cada uno con una boca en un tallo, rodeado de tentáculos, que vuelven a crecer cuando se cortan, como el monstruo de muchas cabezas de la mitología griega que les da nombre. Se han estudiado durante cuatro años seguidos, comenzando con especímenes de diversas edades recolectados en la naturaleza, y no parece que mueran solos o se vuelvan más vulnerables a los depredadores o las enfermedades. En el cuerpo humano, ciertas células, como las células sanguíneas, la piel y las del revestimiento del estómago, se desprenden y se regeneran continuamente. Todo el cuerpo de la hidra es así, y se regenera a partir del lecho de roca de células madre cada pocos días. Algunas células se desprenden y mueren, otras, cuando son lo suficientemente grandes, se convierten en clones de hidra que brotan del cuerpo del tallo para atacar por sí mismos. Este es un estilo antiguo de reproducción, que se las arregla sin sexo. Para la hidra, el sexo es opcional, una indulgencia ocasional.

Un artículo reciente afirma que la hidra sí envejece, y lo demuestra al disminuir su tasa de clonación. El autor sugiere que quizás los clones hereden la edad de sus padres. La hipótesis es que solo la reproducción sexual restablece el reloj del envejecimiento. Si esto es cierto, entonces el estilo de envejecimiento de la hidra es un retroceso a los protistas, microbios ancestrales más complejos que las bacterias, algunos de los cuales tienen una vida útil limitada, pudiendo dividirse solo tantas veces hasta que se les acaba el gas reproductivo, a menos que se impulsan mediante el intercambio de genes (una especie de versión protista del sexo), lo que restablece su reloj de envejecimiento. Amebas y microbios del género Paramecio son ejemplos de estos protistas, células individuales en un vasto linaje que antiguamente se ha irradiado a más de 100,000 especies e incluye todas las algas marinas, mohos de limo y ciliados y otros organismos que no pertenecen a los reinos animal, fúngico, vegetal o bacteriano.

Las abejas reinas y las obreras tienen los mismos genes pero períodos de vida muy diferentes. En el caso de la abeja reina, la jalea real interrumpe el envejecimiento. Cuando comienza una nueva colmena, las abejas nodrizas seleccionan, arbitrariamente hasta donde sabemos, una larva para ser alimentada con la dieta líquida de la realeza. Cierta ambrosía química fisiológicamente activa en la jalea real hace que la abeja afortunada se convierta en reina en lugar de obrera. La jalea real confiere a la reina las gónadas sobredesarrolladas que le dan un tamaño y una forma distintivos. La reina hace un vuelo al comienzo de su carrera, durante el cual podría aparearse con una docena de drones diferentes, almacenando su esperma durante los próximos años.

Con el peso de los huevos, la reina adulta, demasiado pesada para volar, se convierte en una máquina reproductora: pone a un ritmo prodigioso de alrededor de 2000 por día, más que todo su peso corporal. Por supuesto, tal realeza reproductiva requiere un conjunto de trabajadores especializados para alimentarla, eliminar sus desechos y transmitir sus feromonas (señales químicas) al resto de la colmena.

Las abejas obreras viven solo unas pocas semanas y luego mueren de vejez. Y no solo se desgastan por las partes del cuerpo rotas, los mundos accidentados por los que vuelan. Sabemos esto porque su supervivencia sigue una forma matemática familiar, llamada curva de gompertz, la cola característica de la supervivencia, típica de los humanos y muchos otros animales, que indica el envejecimiento. Mientras tanto, las abejas reinas, aunque sus genes son idénticos a los de las obreras, no muestran síntomas de senescencia. Pueden vivir y ponerse durante años y, a veces, si la colmena está sana y estable, durante décadas. Son maravillas sin edad. La reina muere después de quedarse sin el esperma que recibió durante su vuelo nupcial. En ese momento, es posible que continúe poniendo huevos, pero salen sin fertilizar y solo pueden convertirse en zánganos sin aguijón. Luego, los mismos trabajadores que antes la atendían asesinan a la agotada reina. Se arremolinan a su alrededor y la matan a piquetes.

Esperanza de vida pos-reproductiva

¿Por qué hay menopausia? Nos preocupamos por nuestros jóvenes y nuestras familias extendidas, y nuestra devoción continúa después de que nuestros hijos hayan crecido y se hayan convertido en padres. Por lo tanto, la explicación estándar de la vida que continúa después de que termina la fertilidad se llama la "hipótesis de la abuela". Las mujeres tienen un interés genético en que sus nietos crezcan sanos. Quizás a los 60 años puedan contribuir más a su propio legado genético cuidando a sus nietos que teniendo más bebés propios. Esta es una hipótesis que suena razonable, al menos para los humanos, pero varios investigadores demográficos han descubierto que cuando hacen los números, es difícil que funcione.

Las ballenas y los elefantes también son ejemplos de organismos que sobreviven a su fertilidad. También son animales sociales. Quizás sean más importantes para sus nietos de lo que creemos. Pero en la tabla, hay otros animales que siguen viviendo después de que su fertilidad ha terminado. Estos incluyen guppies, pulgas de agua, gusanos redondos y rotíferos bdelloides, todos los cuales hacen que los papás inactivos se parezcan a Mary Poppins. Todos estos animales ponen huevos, y eso es todo. Ninguno de ellos levanta un ala o una aleta para cuidar a sus crías, y mucho menos a sus nietos. Sin embargo, la teoría evolucionista moderna dice que no existe una selección natural para mantenerlos vivos y, por lo tanto, deberíamos esperar que sean kaput.

En 2011, Charles Goodnight y yo tuvimos una idea sobre cómo podría evolucionar la vida post-reproductiva, una idea que suena bastante improbable en abstracto, pero cuando hicimos los números, realmente funcionó. Un segmento de la población más viejo y "retirado", argumentamos, sirve para mantener a la población estable durante los ciclos de festines y hambrunas. Cuando los tiempos son buenos, comen el exceso de comida y ayudan a prevenir el exceso de población. Cuando la comida escasea, son los primeros en morir.

Los estilos de envejecimiento en la naturaleza son tan diversos como pueden ser, lo que sugiere que la naturaleza puede activar y desactivar el envejecimiento a voluntad. Teniendo esto en cuenta, se nos puede perdonar que consideremos las teorías que explican por qué el envejecimiento debe existir con un escepticismo extremo. Lo que Nuestra teoría del envejecimiento resulta ser que es mejor dejar espacio para la plasticidad, la diversidad y las excepciones.

El biólogo teórico Josh Mitteldorf tiene un doctorado. de la Universidad de Pennsylvania. Dirige el sitio web AgingAdvice.org y escribe una columna semanal para ScienceBlog.com. Mitteldorf ha trabajado como visitante en puestos de investigación y docencia en varias universidades, incluidas MIT, Harvard y Berkeley.

Dorion Sagan es un célebre escritor, filósofo ecológico y teórico. Sus ensayos, artículos y reseñas de libros han aparecido en Historia natural, Smithsonian, Wired, New Scientist, y Los New York Times, entre otros.

1. Jones, O.R., et al., Diversidad del envejecimiento en el árbol de la vida. Naturaleza 505, 169–173 (2014).

Extraído de Descifrando el código de envejecimiento por Josh Mitteldorf y Dorion Sagan. Copyright © de los autores y reimpreso con permiso de Flatiron Books, una división de Holtzbrinck Publishers Ltd.


El deterioro cognitivo con la edad es normal, rutinario, pero no inevitable

Si olvidas dónde dejaste las llaves de tu auto y parece que no puedes recordar las cosas tan bien como antes, el problema puede estar en las subunidades GluN2B en tus receptores NMDA.

Y no se sorprenda si para mañana no puede recordar el nombre de esas malditas subunidades.

Te ayudan a recordar cosas, pero las has estado perdiendo casi desde el día en que naciste, y las cosas solo van a empeorar. Un adulto mayor puede tener solo la mitad de ellos que una persona más joven.

La investigación sobre estos procesos bioquímicos en el Instituto Linus Pauling de la Universidad Estatal de Oregon está dejando en claro que el deterioro cognitivo con la edad es una parte natural de la vida, y los científicos están rastreando el problema hasta componentes altamente específicos del cerebro. Aparte de algunos problemas más serios como la demencia y la enfermedad de Alzheimer & rsquos, prácticamente todo el mundo pierde la capacidad cognitiva y de creación de memoria a medida que envejece. El proceso ya está en marcha a la edad de 40 años y se acelera después de eso.

Pero de considerable interés: puede que no tenga que ser así.

& ldquoEstos son procesos biológicos, y una vez que comprendamos completamente lo que está sucediendo, es posible que podamos retrasarlo o prevenirlo & rdquo, dijo Kathy Magnusson, neurocientífica en el Departamento de Ciencias Biomédicas de OSU, Facultad de Medicina Veterinaria, y profesora en Linus Instituto Pauling. & ldquo Puede haber formas de influir en él con la dieta, los hábitos de salud, la actividad mental continua o incluso las drogas. & rdquo

Los procesos son complejos. En un estudio que se acaba de publicar en el Journal of Neuroscience, los investigadores encontraron que una proteína que estabiliza los receptores en un animal joven y que es bueno para el aprendizaje y la memoria, puede tener el efecto opuesto si hay demasiada en un animal más viejo.

Pero dejando de lado la complejidad, se está avanzando. En una investigación reciente, apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, los científicos de OSU utilizaron una terapia genética en ratones de laboratorio, en la que un virus ayudó a llevar ADN complementario a las células apropiadas y restauró algunas subunidades de GluN2B. Las pruebas mostraron que ayudó a los ratones a mejorar su memoria y capacidad cognitiva.

El receptor NMDA se conoce desde hace décadas, dijo Magnusson. Desempeña un papel en la memoria y el aprendizaje, pero no está activo todo el tiempo y se necesita un estímulo bastante fuerte de algún tipo para encenderlo y permitirle recordar algo. La rutina de vestirse por la mañana se ignora y se pierde rápidamente en la niebla del tiempo, pero el día en que tuvo un accidente automovilístico se gana un grabado permanente en su memoria.

Dentro del receptor de NMDA hay varias subunidades, y Magnusson dijo que la investigación sigue apuntando a la subunidad GluN2B como una de las más importantes. Los bebés y los niños tienen muchos y, como resultado, son como una esponja para absorber recuerdos y aprender cosas nuevas. Pero gradualmente disminuyen en número con la edad, y también parece que los que quedan trabajan con menos eficiencia.

"Aún puedes aprender cosas nuevas y crear nuevos recuerdos cuando seas mayor, pero no es tan fácil", dijo Magnusson. & ldquoSe transmiten menos mensajes, se realizan menos conexiones y su cerebro tiene que trabajar más duro. & rdquo

Hasta que haya disponible ayuda más específica, dijo, algunos de los mejores consejos para mantener la función cognitiva es seguir usando su cerebro. Rompe los viejos hábitos, haz las cosas de diferentes maneras. Haga ejercicio físico, mantenga una buena alimentación y asegure la interacción social. Estas actividades ayudan a mantener estas "quosubunidades" activas y en funcionamiento.

La terapia génica como la que ya se usa en ratones probablemente sería una última opción para los humanos, en lugar de una primera opción, dijo Magnusson. Primero se explorarían las opciones dietéticas o farmacológicas.

"Lo único que parece bastante claro es que el deterioro cognitivo no es inevitable", dijo. Si es biológico, buscamos averiguar por qué sucede, y parece que hay formas en que podríamos ralentizarlo o detenerlo, tal vez reparar los receptores NMDA. Si podemos determinar cómo hacerlo sin causar daño, lo haremos. & Rdquo


Hasta hace relativamente poco tiempo, existía poca información sobre cuánto tiempo vivieron las personas prehistóricas. Tener acceso a muy pocos restos humanos fosilizados dificultó a los historiadores estimar la demografía de cualquier población.

Los profesores de antropología Rachel Caspari y Sang-Hee Lee, de la Universidad Central de Michigan y la Universidad de California en Riverside, respectivamente, optaron por analizar la relativo edades de esqueletos encontrados en excavaciones arqueológicas en África oriental y meridional, Europa y otros lugares.

Después de comparar la proporción de los que murieron jóvenes con los que murieron a una edad más avanzada, el equipo concluyó que la longevidad solo comenzó a aumentar significativamente, es decir, más allá del edad de 30 más o menos, hace unos 30.000 años, lo que es bastante tardío en el lapso de la evolución humana.

En un artículo publicado en 2011 en Científico americano, Caspari llama al cambio la "evolución de los abuelos", ya que marca la primera vez en la historia de la humanidad que tres generaciones podrían haber coexistido.


La nueva biología del envejecimiento

La esperanza de vida humana en los países desarrollados ha aumentado de manera constante durante más de 150 años, gracias a las mejoras en la salud pública y el estilo de vida. Por lo tanto, más personas viven lo suficiente como para sufrir la pérdida de funciones y enfermedades relacionadas con la edad, y es necesario mejorar la salud de las personas mayores. El envejecimiento es un proceso complejo de acumulación de daños y se ha considerado como intratable desde el punto de vista experimental y médico. Este punto de vista se ha visto reforzado por la comprensión de que el envejecimiento es un rasgo desventajoso que evoluciona como un efecto secundario de la acumulación de mutaciones o un beneficio para los jóvenes, debido a la disminución de la fuerza de la selección natural en edades posteriores. Sin embargo, importantes descubrimientos recientes son que las mutaciones en genes individuales pueden extender la vida útil de los organismos modelo de laboratorio y que los mecanismos involucrados se conservan a través de grandes distancias evolutivas, incluidos los mamíferos. Estas mutaciones mantienen a los animales funcionales y libres de patologías hasta edades posteriores, y pueden proteger contra enfermedades específicas relacionadas con el envejecimiento, incluidas las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer. Las indicaciones preliminares sugieren que estos nuevos hallazgos del laboratorio también pueden aplicarse a los seres humanos. Traducir estos descubrimientos en tratamientos médicos plantea nuevos desafíos, incluido el cambio del pensamiento clínico hacia la medicina preventiva de amplio espectro y la búsqueda de nuevas rutas para el desarrollo de fármacos.

1. Introducción

El aumento de la esperanza de vida de las poblaciones humanas en todo el mundo es un triunfo de la investigación biomédica. Las tasas de supervivencia comenzaron a aumentar a mediados del siglo XIX, debido a las mejoras en la salud pública, en particular el agua potable, la inmunización y los antibióticos, y también debido a otras mejoras en el estilo de vida, como mejores viviendas. La tasa de aumento de la esperanza de vida en la mayoría de los países aún no muestra ningún signo de desaceleración y, de hecho, es mayor en las clases de mayor edad; todavía no podemos ver cuál será el límite intrínseco de la esperanza de vida humana (Wilmoth 2000 Oeppen & amp Vaupel 2002) .

Para una edad determinada, la salud ahora es mejor que hace 150 años, pero este cambio bienvenido también está generando grandes desafíos. Muchos de ellos son socioeconómicos y se refieren a cuestiones como la participación en la fuerza laboral y la asequibilidad de los planes de pensiones. Paradójicamente, también existe un problema médico importante. La mejora de la salud individual significa que un mayor número de personas llegan a edades más avanzadas y, por lo tanto, viven lo suficiente como para sufrir enfermedades relacionadas con el envejecimiento y pérdida de funciones. Todas las principales enfermedades mortales, incluidas las enfermedades cardiovasculares, el cáncer y la demencia, están estrechamente relacionadas con la edad. La carga predominante de mala salud recae ahora en el sector de mayor edad de la población y, tanto para los beneficios para la salud de las personas que envejecen como para los beneficios económicos para las sociedades en las que viven, necesitamos con urgencia descubrir medios para mejorar la salud durante el envejecimiento. Afortunadamente, se han abierto importantes oportunidades científicas en la investigación sobre el envejecimiento y traen consigo la atractiva perspectiva de una medicina preventiva de amplio espectro para las enfermedades del envejecimiento. Sin embargo, llevar los frutos de estos descubrimientos científicos a la población humana que envejece puede no ser sencillo.

Desde el punto de vista biológico, las principales características del envejecimiento son una disminución intrínseca de la función durante la edad adulta, que conduce a una disminución de la fecundidad y una mayor probabilidad de muerte (Finch 1990). El envejecimiento no es inevitable y, de hecho, algunos organismos parecen no envejecer en absoluto o hacerlo muy lentamente. Algunos incluso muestran un aumento en la fecundidad o la tasa de supervivencia durante al menos parte de la edad adulta. El envejecimiento es particularmente evidente en organismos donde el crecimiento se completa antes de que comience la reproducción, como insectos, aves y muchos mamíferos, incluidos los humanos (Vaupel et al. 2004 Baudisch 2005). Los principales organismos modelo de laboratorio utilizados para la investigación del envejecimiento, a saber, la levadura en ciernes. Saccharomyces cerevisiae, el gusano nematodo Caenorhabditis elegans, la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y el raton Mus musculus, todos entran en esta categoría y, al menos en este sentido, son buenos modelos para el envejecimiento humano.

Los fenotipos asociados con el envejecimiento se han estudiado mejor en humanos y son complejos (Martin 2002). Dentro de los tejidos individuales, la incidencia de múltiples tipos de daño y patología aumenta con la edad, y el espectro de cambios difiere entre los tejidos. Los fenotipos precisos del envejecimiento también varían notablemente entre individuos (Finch & amp Kirkwood 1999). Esta complejidad y variabilidad han llevado a una imagen del proceso de envejecimiento como intratable, tanto para el análisis experimental como para la intervención médica. De hecho, se podría concluir que no existe un proceso de envejecimiento único, sino que, durante el envejecimiento, ocurren en paralelo un gran número de procesos independientes y estocásticos de acumulación de daño, con poca o ninguna causalidad común. La mejora del impacto de un tipo de daño relacionado con el envejecimiento, si este escenario es correcto, no afectaría a la mayoría y, por lo tanto, tendría poco impacto en la disminución general relacionada con el envejecimiento. Esta visión del envejecimiento impregna la medicina hasta nuestros días. La geriatría es en gran medida una especialidad médica de atención primaria, con poca aportación de la investigación básica y clínica, a diferencia de las enfermedades específicas relacionadas con el envejecimiento como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y la neurodegeneración, que están todas asociadas con comunidades de investigación importantes y bien financiadas. Las enfermedades específicas del envejecimiento generalmente se consideran médicamente tratables, a diferencia del proceso de envejecimiento en sí.

La idea de que el envejecimiento es difícil de modificar se ha visto reforzada hasta hace poco por el trabajo sobre su evolución. A los biólogos evolutivos les ha intrigado durante mucho tiempo el envejecimiento, porque es un rasgo deletéreo, pero, no obstante, muestra una gran diversidad en el mundo natural. Después de que varias ideas de un posible beneficio del envejecimiento para grupos familiares o especies enteras fueron ampliamente desacreditadas (Kirkwood & amp Cremer 1982), la idea clave vino con la comprensión de que, debido a causas extrínsecas de mortalidad como enfermedades, depredación y accidentes, la fuerza de la selección natural se debilita para las clases de mayor edad, porque menos individuos logran alcanzarlas (Haldane 1941 Medawar 1946, 1952). Un cuerpo sustancial de análisis teórico, experimentación y trabajo comparativo llevó a la conclusión de que, por lo tanto, el envejecimiento puede evolucionar como un efecto secundario, ya sea por la presión de nuevas mutaciones que reducen la fecundidad o la probabilidad de supervivencia más adelante en la vida o por mutaciones que tienen efectos beneficiosos en los jóvenes. (Medawar 1952 Williams 1957 Hamilton 1966 Hughes & amp Reynolds 2005 Partridge & amp Gems 2006 Moorad & amp Promislow 2008). Hasta donde sabemos, ningún gen ha evolucionado para causar envejecimiento. A diferencia del desarrollo, no existe una jerarquía bien engrasada de regulación genética para garantizar que el envejecimiento se produzca en los tejidos adecuados y en los momentos adecuados. En cambio, es un efecto secundario no regulado del fracaso de la selección natural para mantener la función en edades posteriores que pocos individuos alcanzan en la naturaleza (Partridge & amp Gems 2002a). Estos conocimientos teóricos y prácticos han llevado a la conclusión de que es probable que el envejecimiento sea un rasgo muy poligénico, ya que muchos genes están implicados en la garantía de supervivencia durante la edad adulta y en la promoción de la fecundidad.

La complejidad del fenotipo del envejecimiento y la comprensión de que es un efecto secundario evolutivo, en lugar de un proceso adaptativo, llevaron a la suposición generalizada de que era poco probable que las mutaciones en genes individuales fueran capaces de ralentizar el envejecimiento. Además, parecía improbable que los mecanismos del envejecimiento fueran los mismos en diferentes tipos de organismos. Si diferentes tejidos humanos adquieren formas tan diferentes de daño y patología durante el envejecimiento, presumiblemente como resultado de los diferentes tipos de agresiones de la vida diaria que encuentran, entonces, de la misma manera, se esperaría que organismos con estilos de vida muy diferentes se encontraran con diferentes fuentes de daño (Partridge & amp Gems 2002B).

2. Mutaciones de un solo gen que prolongan la vida útil de los animales de laboratorio

Quizás el avance más importante en la investigación del envejecimiento en los últimos años ha sido el descubrimiento de mutaciones en genes individuales que prolongan la vida útil de los animales de laboratorio. Primero salieron a la luz como resultado de una prueba de mutagénesis química sistemática para mutaciones que prolongan la vida útil en C. elegans (Klass 1983). El trabajo posterior con estas mutaciones (Friedman & amp Johnson 1988) y el cribado adicional (Kenyon et al. 1993), reveló que era posible duplicar la vida útil del gusano con una mutación en un solo gen. Además, en lugar de prolongar únicamente el período moribundo al final de la vida, las mutaciones hicieron que los gusanos permanecieran sanos y jóvenes durante más tiempo (Kenyon et al. 1993). Se descubrió que los genes mutados codifican componentes de una vía de señalización del factor de crecimiento similar a la insulina (IIS) de la insulina de invertebrados (Kimura et al. 1997 Lin et al. 1997 Ogg et al. 1997). Estos hallazgos fueron una sorpresa considerable, porque una vía de señalización previamente asociada con el control del crecimiento y el metabolismo en mamíferos ahora resultó desempeñar un papel en la determinación de la esperanza de vida en un invertebrado relacionado lejanamente.

Pronto se descubrieron mutaciones con efectos similares en la esperanza de vida en otros organismos modelo. Por ejemplo, un esfuerzo de detección similar en levadura condujo al descubrimiento de que la sobreexpresión de una proteína desacetilasa, SIR2, vida útil replicativa extendida (Sinclair & amp Guarente 1997 Kaeberlein et al. 1999), mientras que mutaciones en Matusalén en Drosophila aumento de la vida útil de las moscas (Lin Seroude & amp Benzer 1998). Asimismo, en el ratón, las mutaciones en genes que codifican factores de transcripción implicados en el desarrollo de la glándula pituitaria dieron como resultado ratones enanos de larga vida (Brown-Borg et al. 1996). A fines de la década de 1990, se estableció firmemente que la vida útil de estos organismos modelo podría prolongarse mediante mutaciones en genes individuales.

También se sabía desde la década de 1930 que una intervención ambiental, la restricción dietética (RD), podría producir aumentos sustanciales en la vida útil de los roedores de laboratorio (McCay et al. 1935). Aunque los mecanismos exactos en funcionamiento todavía esperan una aclaración completa, el estudio detallado de los roedores con RD ha demostrado una mejora de amplio espectro en la salud y un retraso o una mejora del impacto de una amplia gama de enfermedades relacionadas con el envejecimiento (Masoro 2005, 2006). Por ejemplo, los animales están protegidos contra cáncer, cataratas, diabetes, deterioro motor, osteoporosis y nefropatía (Weindruch & amp Walford 1988). Estos hallazgos sugirieron que, en principio, múltiples aspectos del fenotipo del envejecimiento podrían mejorarse simultáneamente con una sola intervención, aunque, en el caso de la RD, compleja.

3. Conservación evolutiva

El objetivo final de la investigación biomédica sobre el envejecimiento de los animales es mejorar la salud de la parte más anciana de la población humana. Los organismos modelo de laboratorio han sido clave para comprender muchos otros aspectos de la biología humana. El desarrollo embrionario, el ciclo celular, el funcionamiento del sistema nervioso, el metabolismo celular y muchos otros procesos se han investigado a menudo pasando de organismos más simples a organismos más complejos. Este proceso funciona debido a la conservación evolutiva de los genes y sus funciones en las grandes distancias evolutivas involucradas. De hecho, a menudo es posible introducir un gen humano en levaduras o Drosophila y descubrir que funciona con bastante normalidad allí. Sin embargo, debido a que el envejecimiento no es un rasgo adaptativo y debido a que diferentes tipos de organismos están expuestos a diferentes tipos de estrés y daño, ha habido una buena razón para dudar de que este tipo de conservación evolutiva se aplique al proceso de envejecimiento.

La RD extiende la vida útil no solo en roedores sino también en una amplia gama de organismos relacionados lejanamente, incluida la levadura (Jiang et al. 2000 Lin et al. 2000), C. elegans (Klass 1977 Lakowski & amp Hekimi 1998 Greer et al. Kennedy 2007 et al. 2007 Smith et al. 2008a) y Drosophila (Chippindale et al. 1993 Chapman & amp Partridge 1996). De hecho, un trabajo reciente ha demostrado que la RD aumenta la vida útil de los monos rhesus (Holloszy & amp Fontana 2007 Mattison et al. 2007 Colman et al. 2009) y la RD a corto plazo puede producir mejoras en la función en humanos (por ejemplo, Holloszy & amp Fontana 2007). Debido a que los detalles de los mecanismos por los cuales la RD extiende la vida útil no están completamente aclarados para ningún organismo, no está claro si este es un caso de conservación evolutiva o si en cambio ha habido convergencia evolutiva (Mair & amp Dillin 2008).

Originalmente se sospechó que la extensión de la vida útil mediante la reducción de IIS podría convertirse en una peculiaridad del gusano. Esto se debió a que las mutaciones en los genes de la vía IIS también pueden hacer que los gusanos entren en un tipo de detención del desarrollo (dauer), que normalmente se observa solo en respuesta a poca comida o hacinamiento (Riddle & amp Albert 1997). Las larvas de Dauer tienen una vida larga y, por lo tanto, la larga vida de los gusanos adultos mutantes de IIS podría haber sido el resultado de la reexpresión en el adulto de los genes que hacen que la larva de dauer tenga una vida larga (Kenyon et al. 1993), una especulación confirmada por estudios de expresión génica (McElwee et al.2003, 2004). La mayoría de los organismos no experimentan este tipo de detención del desarrollo y, por lo tanto, podrían carecer de los mecanismos de larga vida que se observan en las larvas de dauer. Sin embargo, un importante descubrimiento reciente ha sido que la vía IIS tiene un papel conservado evolutivamente en la determinación de los mecanismos de longevidad del envejecimiento, por lo que son, al menos en cierta medida, "públicos" o compartidos (Partridge & amp Gems 2002B). Sorprendentemente, las mutaciones en el single Drosophila receptor de insulina (tártaro et al. 2001) y sustrato del receptor de insulina (Clancy et al. 2001) demostró extender la vida útil sobre la marcha. Además, las mutaciones en los genes que codifican tanto la insulina (Bluher et al. 2003) y el receptor de Igf-1 (Holzenberger et al. 2003) vida útil extendida en el mouse. El trabajo posterior con los tres organismos ha confirmado ampliamente el papel conservado evolutivamente de esta vía de señalización (Russell & amp Kahn 2007 Piper et al. 2008 Taguchi & amp White 2008). La evidencia temprana de estudios de asociación genética-población también ha comenzado a implicar la vía en la determinación de la esperanza de vida humana (Mooijaart et al. 2005 Kuningas et al. 2007 Willcox et al. 2008).

La evidencia de la conservación evolutiva de los determinantes genéticos de la esperanza de vida es actualmente más sólida para la vía IIS, pero es probable que otros aumenten la lista. Por ejemplo, el efecto de la expresión elevada de SIR2 en levadura parece conservarse en C. elegans (Tissenbaum & amp Guarente 2001) y Drosophila (Rogina & amp Helfand 2004), y las mutaciones en genes que codifican componentes de la vía diana de la rapamicina (TOR) también prolongan la vida útil en los cuatro organismos (Jia et al. 2004 Kapahi et al. 2004 Kaeberlein et al. 2005 Hansen et al. 2007 Pan et al. 2007 Sheaffer et al. 2008 Smith et al. 2008B Harrison et al. 2009). Suficientes mutaciones de un solo gen que prolongan la vida útil en levaduras y C. elegans ahora se han identificado para permitir una estimación cuantitativa del grado de conservación evolutiva de los modificadores genéticos del envejecimiento entre estos dos organismos (Smith et al. 2008B). En C. elegans, la pérdida de función de un conjunto de aproximadamente 276 genes, o la función alterada de sus productos proteicos, ha demostrado prolongar la vida útil. Se pudo identificar un conjunto de 103 ortólogos de levadura de 78 de estos 276 genes de gusano sobre la base de la similitud de secuencia, y la eliminación de 76 de estos dio como resultado cepas de levadura viables. Once de los 76 tenían una vida larga, una proporción 4,3 veces mayor de lo que se esperaría de la deleción del mismo número de genes de levadura seleccionados al azar. Muchos de los genes con un papel conservado en el envejecimiento en estos dos organismos están involucrados en la síntesis de proteínas (Smith et al. 2008B), un proceso cuya importancia para el envejecimiento ha sido recientemente demostrada por estudios experimentales en C. elegans (Hansen et al. 2007 Pan et al. 2007). Esta fuerte señal de conservación evolutiva entre estos dos organismos relacionados lejanamente sugiere que los estudios futuros sobre el papel de la síntesis de proteínas en el envejecimiento en la mosca de la fruta y el ratón darían frutos.

Aunque existe abundante evidencia de un papel conservado evolutivamente para IIS y otras vías en la determinación de la vida útil, queda por ver qué tan profundo penetra esa conservación. Incluso en el nivel de los mecanismos de señalización, puede haber una variación considerable entre diferentes organismos, como implica, por ejemplo, la presencia de un número mucho mayor de ligandos de insulina en el gusano (38) y la mosca (7) que en los mamíferos. Además, cambios similares en la señalización en diferentes organismos pueden tener resultados muy diferentes debido a diferencias en la estructura y la fisiología. De particular importancia para el IIS, la resistencia a la insulina y la falla en la producción de insulina pueden resultar en diabetes en mamíferos, con su consecuente daño vascular, mientras que los invertebrados, con sus sistemas circulatorios abiertos, probablemente puedan tolerar mejor los niveles elevados de azúcar en sangre. Por lo tanto, solo un rango limitado de alteraciones en IIS puede aumentar la vida útil de los mamíferos. Existe alguna evidencia de la conservación evolutiva de los mecanismos bioquímicos por los cuales el IIS alterado extiende la vida útil en diferentes organismos. Por ejemplo, el perfil de la expresión génica en gusanos, moscas y ratones mutantes IIS de larga vida mostró una mayor expresión de genes que codifican componentes de la vía de desintoxicación de fase 1 y 2, importante en la eliminación de endobióticos lipófilos, xenobióticos y fármacos (McElwee et al. 2007 Sykiotis y amp Bohmann 2008 Tullet et al. 2008). El trabajo posterior con un regulador transcripcional clave de la vía ha demostrado experimentalmente que aumentar su actividad puede aumentar la vida útil en ambos C. elegans y Drosophila (McElwee et al. 2007 Sykiotis y amp Bohmann 2008 Tullet et al. 2008). La desintoxicación celular, por lo tanto, puede ser un proceso importante para la protección contra los efectos del envejecimiento en los tres organismos, aunque queda por determinar si las toxinas involucradas son iguales o diferentes.

Hasta ahora solo hemos arañado la superficie de los mecanismos que funcionan en la extensión de la vida útil. No obstante, estos nuevos hallazgos han abierto la promesa de una gran oportunidad científica, utilizar los invertebrados y el ratón para comprender el envejecimiento humano, explotando toda la gama de herramientas analíticas disponibles en los organismos modelo.

4.Riesgo y daño

Ralentizar el envejecimiento no es el único medio por el que se puede prolongar la vida útil. El proceso de envejecimiento se caracteriza por una disminución de la función con el avance de la edad durante la edad adulta, el estado de los organismos empeora progresivamente. Por lo tanto, uno podría esperar que una intervención que extendiera la vida útil mejorando el proceso de envejecimiento lo hiciera al disminuir la velocidad a la que el estado empeora con la edad (Finch 1990). Una forma simple y directa de evaluar el estado de una población es medir la tasa de mortalidad, que es, en una primera aproximación, la proporción de individuos que ingresan a cada clase de edad que mueren durante la misma. Las tasas de mortalidad generalmente muestran un aumento aproximadamente exponencial con la edad en los seres humanos y los organismos modelo de laboratorio y, por lo tanto, pueden describirse en términos de dos parámetros importantes: la tasa de mortalidad inicial, de referencia, que es independiente de la edad, y la tasa a la que la tasa de mortalidad aumenta con la edad. edad (Finch 1990 Pletcher et al. 2000). Las intervenciones, genéticas y ambientales, que aumentan la esperanza de vida pueden hacerlo disminuyendo uno o ambos de estos parámetros (Pletcher et al. 2000). Una reducción en la pendiente de una trayectoria de mortalidad es lo que se esperaría si la esperanza de vida aumentara mediante una reducción en la tasa de envejecimiento en sí (Finch 1990).

Una intervención que claramente puede ralentizar la tasa de envejecimiento es la reducción de la temperatura de los ectotermos. En Drosophila, la temperatura más baja aumenta la vida útil por completo al reducir la pendiente de la trayectoria de la mortalidad, sin efecto sobre la tasa de mortalidad inicial (Mair et al. 2003). Estas moscas son demasiado pequeñas para termorregularse y, por lo tanto, se ven obligadas a adoptar la temperatura ambiente. La disminución de la pendiente de la trayectoria de la mortalidad en ambientes más fríos es consistente con la idea de que la temperatura más baja disminuye la tasa de la mayoría o de todos los procesos moleculares en el organismo, incluida la tasa de envejecimiento. En apoyo de este punto de vista, cuando las moscas se cambian entre temperaturas, la pendiente posterior de la trayectoria de la mortalidad cambia inmediatamente a la característica de las moscas mantenidas permanentemente en el nuevo régimen térmico (Mair et al. 2003). Por lo tanto, las moscas llevan la huella permanente de su historia térmica, con temperaturas más cálidas que conducen a la acumulación de un nivel más alto de daño irreversible y ningún efecto agudo de la temperatura sobre la tasa de mortalidad. Por lo tanto, la temperatura más baja disminuye la tasa de envejecimiento en Drosophila y proporciona un punto de referencia útil para una intervención que lo hace.

En lugar de disminuir la tasa de envejecimiento, el aumento de la esperanza de vida en las sociedades humanas industrializadas se ha producido mediante una reducción de las tasas de mortalidad de referencia, sin reducción de la pendiente de la trayectoria de la mortalidad (Wilmoth 2000). Esto sugiere que la salud general, en todas las edades, ha mejorado, pero que el proceso subyacente de acumulación de daños relacionados con el envejecimiento no ha mejorado. Este hallazgo deja abierta la cuestión del curso temporal de estos efectos. Por ejemplo, eventos tempranos en la vida o incluso en el útero podría tener un impacto de por vida en la salud, y también podría haber efectos más agudos de los entornos recientes y actuales. Para medir tales efectos temporales, es necesario comparar individuos con circunstancias similares en la actualidad pero entornos pasados ​​diferentes, y viceversa.

Curiosamente, la RD puede tener un efecto similar en las trayectorias de mortalidad al asociado con el aumento de la esperanza de vida humana. La RD prolonga la vida en Drosophila totalmente reduciendo la tasa de mortalidad inicial sin rebajar su pendiente (Pletcher et al. 2000). Se han informado hallazgos similares para la RD en ratones (Weindruch et al. 1986 Hursting et al. 1994), y para una forma de RD en C. elegans (Herrero et al. 2008a), lo que sugiere que, al menos en estos tres organismos, la RD puede no ralentizar la tasa de envejecimiento y, en cambio, puede aumentar la esperanza de vida a través de un mecanismo diferente. De hecho, la reversión experimental del estado nutricional de las moscas ha demostrado que el efecto de la RD sobre la tasa de mortalidad es agudo. La RD de aparición tardía conduce, dentro de las 48 h, a un cambio en las tasas de mortalidad subsiguientes a las de las moscas RD permanentes (Mair et al. 2003). Del mismo modo, las moscas anteriormente DR que se cambiaban a la alimentación completa en edades posteriores muestran un rápido aumento en las tasas de mortalidad a las características de las moscas que se alimentan permanentemente por completo. Por lo tanto, la RD y las moscas completamente alimentadas envejecen al mismo ritmo, y la RD prolonga la vida útil al reducir el riesgo agudo de muerte.

Hay poca información sobre el momento en que se producen los efectos de las mutaciones de un solo gen en la tasa de mortalidad. En C. elegans, los cambios en el estado IIS que utilizan interferencia de ARN bicatenario han demostrado que la vía actúa específicamente durante la edad adulta para determinar la supervivencia de los adultos (Dillin Crawford & amp Kenyon 2002), pero aún no se dispone de información de tiempo más detallada. En Drosophila, se utilizó un sistema inducible para la expresión génica para demostrar que, al menos hasta un mes de edad adulta, la vía IIS actúa de forma aguda para determinar la tasa de mortalidad, similar a la RD (Giannakou et al. 2007). Será importante determinar si este tipo de efecto agudo sobre la tasa de mortalidad se aplica a otras vías que determinan la esperanza de vida y, en particular, si se extiende a los mamíferos. Pero ya está claro que, en principio, la vida útil se puede extender haciendo que el animal tenga menos probabilidades de morir por el daño que ha acumulado, en lugar de reducir la acumulación de daño.

5. Envejecimiento y enfermedades relacionadas con el envejecimiento

Se sabe desde hace mucho tiempo que la RD en roedores reduce el impacto de una amplia gama de enfermedades relacionadas con el envejecimiento, y también se ha demostrado que reduce el impacto de la proteotoxicidad en C. elegans (Steinkraus et al. 2008). Debido a que las mutaciones de un solo gen que prolongan la vida útil solo se han descubierto recientemente, hay menos información disponible, pero ya parece que se mejoran los aspectos de la función y la salud durante el envejecimiento. Por ejemplo, el aprendizaje asociativo se mantiene con más fuerza en edades posteriores en gusanos mutantes IIS de larga vida (Murakami et al. 2005), mientras que la función locomotora se mantiene mejor durante el envejecimiento en moscas mutantes IIS de larga vida (Martin & amp Grotewiel 2006). La pérdida del sustrato del receptor de insulina 1 en el ratón también protege contra la pérdida de la homeostasis de la glucosa, la función inmunitaria y motora y reduce el impacto de la osteoporosis, cataratas y dermatitis ulcerosa (Selman et al. 2008). Además de mantener la función y la salud durante el envejecimiento, las mutaciones que prolongan la vida útil pueden proteger contra la patología asociada con modelos genéticos específicos de enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Por ejemplo, el trabajo reciente con C. elegans ha revelado que las mutaciones en IIS que aumentan la vida útil pueden reducir la patología asociada con los modelos genéticos de cáncer (Pinkston et al. 2006 Pinkston-Gosse & amp Kenyon 2007) y de la neurodegeneración inducida por proteotoxicidad (Cohen et al. 2006 Pinkston et al. 2006 Steinkraus et al. 2008). Además, las mutaciones en IIS en el ratón pueden proteger contra la patología asociada con modelos genéticos específicos de la enfermedad de Alzheimer (Freude et al. 2009 Killick et al. 2009). Las indicaciones son, por tanto, que estas intervenciones pueden producir una mejora en la salud y la función en diversos sistemas tisulares y reducir el impacto de enfermedades relacionadas con el envejecimiento con etiología diversa (Butler et al. 2008).

La implicación de estos hallazgos es que la protección contra el proceso de envejecimiento da como resultado la protección contra diversas enfermedades relacionadas con el envejecimiento. El proceso de envejecimiento en sí mismo está actuando como el principal factor de riesgo para estas afecciones. Esta toma de conciencia lleva a su vez a la conclusión de que existe una concordancia subyacente en la etiología de estas enfermedades relacionadas con el envejecimiento, a pesar de sus diversas manifestaciones. Aún son los primeros días, y es necesario trabajar mucho más para comprender exactamente cómo el proceso de envejecimiento aumenta la vulnerabilidad a estas enfermedades. También necesitamos comprender cómo se produce la transición hacia la pérdida de función y la enfermedad, y cómo una sola intervención ambiental o mutación genética puede tener efectos de tan amplio espectro. Un desafío clave en la biología del envejecimiento, y uno que se reconoce cada vez más, es comprender cómo los eventos en diferentes niveles de organización contribuyen a la pérdida de función durante el envejecimiento del organismo y a la muerte final (Kirkwood 2008 Murphy & amp Partridge 2008). Presumiblemente, en una compleja cadena de eventos, el daño a las macromoléculas y orgánulos provoca una disminución de la función celular y la pérdida de células, lo que a su vez compromete la función de los tejidos. Los tejidos disfuncionales podrían, a su vez, actuar sistémicamente para causar estrés y eventualmente daño a otros tejidos, lo que en cierta medida podría causar una correlación en la tasa de envejecimiento de diferentes partes del cuerpo dentro de un individuo. Muchos de estos cambios clave pueden ser susceptibles de una intervención aguda, similar a los efectos de la RD en los organismos modelo invertebrados. En algún momento, la irreversibilidad debe ingresar al sistema, debido a la aparición de una enfermedad letal relacionada con el envejecimiento que no puede ser rescatada por la intervención (Partridge Pletcher & amp Mair 2005B). Identificar, investigar experimentalmente y modelar estos cambios temporales y su dinámica requerirá un esfuerzo considerable, y en un futuro cercano se necesitará mucho más trabajo experimental para llevar la comprensión de estos sistemas a un nivel de madurez en el que sea posible el modelado productivo.

6. ¿La extensión de la vida útil en organismos modelo de laboratorio será relevante para el envejecimiento humano?

Los hallazgos de los organismos modelo tienen un mensaje claro y potencial para el tratamiento médico de las enfermedades relacionadas con el envejecimiento (Butler et al. 2008). En la actualidad, estas enfermedades son tratadas poco a poco por diferentes especialistas médicos, porque se consideran problemas médicos separados. Los propios pacientes generalmente visitan a un médico porque tienen un problema médico específico, no porque sean ancianos. Sin embargo, si en los seres humanos, también, la protección contra el efecto del envejecimiento puede retrasar o mejorar diversas enfermedades relacionadas con el envejecimiento, entonces un enfoque bastante diferente de la salud de las personas mayores pagaría dividendos. Se necesitaría un enfoque preventivo de amplio espectro, en el que las personas que alcanzan cierta edad sean tratadas incluso en ausencia de cualquier enfermedad relacionada con el envejecimiento. Además, si los efectos de una intervención beneficiosa fueran agudos, como ha ocurrido en algunos de los modelos animales, sería necesario aplicarla durante el resto de la vida. Los ensayos clínicos también deberían realizarse durante un período prolongado. Todas estas características plantearían obstáculos importantes para traducir los hallazgos de la ciencia básica en el desarrollo de fármacos y la práctica clínica. Sin embargo, si los hallazgos de los modelos animales resultan ser aplicables a los humanos, entonces podría perderse una gran oportunidad. Entonces, ¿cuál es la probabilidad de que la conservación evolutiva de los mecanismos se extienda a nuestra propia especie?

Hay algunas preguntas obvias sobre la extensión de la vida útil en modelos animales que tienen una relación con la posible relevancia para los humanos. Si estas mutaciones de un solo gen pueden producir beneficios de amplio espectro para la salud, entonces ¿por qué el mutante no es el tipo salvaje? Estos mutantes deben tener efectos secundarios que significan que no son el genotipo más apto en la naturaleza. Algunos mutantes que prolongan la vida útil retrasan o reducen claramente la fecundidad, al igual que DR (Partridge et al. 2005a). Sin embargo, también está claro que, al menos en el laboratorio, la fecundidad alterada no es necesaria para prolongar la vida útil por algunas mutaciones de un solo gen (Partridge et al. 2005a), aunque algunas afirmaciones de que este es el caso pueden haberse basado en no medir todos los aspectos de la fecundidad o hacerlo en circunstancias benignas (Rogina et al. 2000 caminante et al. 2000 Marden et al. 2003 Jenkins et al. 2004). En general, la naturaleza es un lugar más exigente que el laboratorio, donde los animales se mantienen en gran parte libres de patógenos, tienen un suministro de alimentos abundante y muy accesible y se mantienen en gran medida libres de competencia con sus congéneres. Sin embargo, muchas de estas consideraciones se aplican también a los seres humanos en los países desarrollados. Será importante evaluar cuáles son los efectos negativos de las mutaciones de un solo gen que las hacen desventajosas en circunstancias naturales, para comprender cuán importantes podrían ser para los humanos. También debe tenerse en cuenta que es probable que las intervenciones médicas en el envejecimiento solo se apliquen más adelante en la vida, cuando algunos de los efectos secundarios negativos ya no sean relevantes, y ya se ha demostrado que la administración de un inhibidor de TOR, la rapamicina , más adelante en la vida en ratones puede extender la vida útil (Harrison et al. 2009). Por tanto, las perspectivas de que los hallazgos del laboratorio resulten de relevancia médica para los seres humanos parecen prometedoras.

Los seres humanos, obviamente, tienen una vida mucho más larga que cualquiera de los organismos modelo de laboratorio. Esto podría influir en la medida en que las intervenciones podrían mejorar o no los efectos del envejecimiento. Es notable que muchos de los genes que hasta ahora han salido a la luz y que afectan la longevidad en el laboratorio están involucrados en las vías de detección de nutrientes, que contribuyen a hacer coincidir el crecimiento y la tasa de reproducción de los animales con su estado nutricional. El crecimiento y la reproducción humanos responden a los nutrientes, pero no en la medida en que lo hacen los organismos modelo de laboratorio, que están sujetos a condiciones de auge y caída en la naturaleza. Sin embargo, incluso si la vida útil de los seres humanos no es tan plástica como la de los animales de laboratorio, es posible que no ocurra lo mismo con las enfermedades relacionadas con el envejecimiento. El objetivo de esta investigación es mejorar la salud humana durante el envejecimiento, no prolongar la vida útil. per se, y queda por ver en qué medida esto será posible.


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