La teoría genética del envejecimiento, los conceptos y la evidencia

Su ADN puede predecir más sobre usted que la forma en que se ve. De acuerdo con la teoría genética del envejecimiento, sus genes (así como las mutaciones en esos genes) son responsables de cuánto tiempo vivirá. Esto es lo que debe saber sobre los genes y la longevidad, y dónde encaja la genética entre las diversas teorías del envejecimiento.

Teoría genética del envejecimiento

La teoría genética del envejecimiento afirma que la duración de la vida está determinada en gran medida por los genes que heredamos. Según la teoría, nuestra longevidad se determina principalmente en el momento de la concepción y depende en gran medida de nuestros padres y sus genes.

La base detrás de esta teoría es que los segmentos de ADN que aparecen al final de los cromosomas, llamados telómeros, determinan la vida útil máxima de una célula. Los telómeros son piezas de ADN "basura" al final de los cromosomas que se acortan cada vez que una célula se divide. Estos telómeros se vuelven cada vez más cortos y, finalmente, las células no pueden dividirse sin perder fragmentos importantes de ADN.

Antes de profundizar en los principios de cómo la genética afecta el envejecimiento y los argumentos a favor y en contra de esta teoría, es útil discutir brevemente las categorías principales de las teorías del envejecimiento y algunas de las teorías específicas de estas categorías. En el momento actual, no hay una teoría o incluso una categoría de teorías que puedan explicar todo lo que observamos en el proceso de envejecimiento.

Teorías del envejecimiento

Existen dos categorías principales de teorías sobre el envejecimiento que difieren fundamentalmente en lo que se puede denominar el "propósito" del envejecimiento. En la primera categoría, el envejecimiento es esencialmente un accidente; una acumulación de daño y desgaste en el cuerpo que eventualmente lleva a la muerte. En contraste, las teorías del envejecimiento programado ven el envejecimiento como un proceso intencional, controlado de una manera que puede compararse con otras fases de la vida, como la pubertad.

Las teorías de error incluyen varias teorías separadas que incluyen:

• La teoría del envejecimiento del desgaste.
• Tasa de vida de la teoría del envejecimiento.
• La teoría de la reticulación de proteínas de nuevo
• La teoría de los radicales libres del envejecimiento.
• Teoría de la mutación somática del envejecimiento.

Las teorías programadas del envejecimiento también se dividen en diferentes categorías según el método por el cual nuestros cuerpos están programados para envejecer y morir.

• Longevidad programada: la longevidad programada afirma que la vida está determinada por un encendido y apagado secuencial de los genes.
• Teoría endocrina del envejecimiento.
• Teoría inmunológica del envejecimiento.

Hay una superposición significativa entre estas teorías e incluso categorías de teorías del envejecimiento.

Genes y funciones corporales

Antes de discutir los conceptos clave relacionados con el envejecimiento y la genética, revisemos qué es nuestro ADN y algunas de las formas básicas en que los genes afectan nuestra vida.

Nuestros genes están contenidos en nuestro ADN que está presente en el núcleo (área interna) de cada célula en nuestros cuerpos. (También hay ADN mitocondrial presente en los orgánulos llamados mitocondrias que están presentes en el citoplasma de la célula). Cada uno de nosotros tiene 46 cromosomas que forman nuestro ADN, 23 de los cuales provienen de nuestras madres y 23 que provienen de nuestros padres. De estos, 44 son autosomas y dos son los cromosomas sexuales, que determinan si debemos ser hombres o mujeres. (El ADN mitocondrial, en contraste, lleva mucha menos información genética y solo se recibe de nuestras madres).

Dentro de estos cromosomas se encuentran nuestros genes, nuestro modelo genético responsable de llevar la información de cada proceso que tendrá lugar en nuestras células.Nuestros genes se pueden visualizar como una serie de letras que forman palabras y oraciones de instrucciones. Estas palabras y frases codifican la fabricación de proteínas que controlan cada proceso celular.

Si alguno de estos genes está dañado, por ejemplo, por una mutación que altera la serie de "letras y palabras" en las instrucciones, se puede fabricar una proteína anormal, que a su vez, realiza una función defectuosa. Si se produce una mutación en las proteínas que regulan el crecimiento de una célula, se puede producir cáncer. Si estos genes se mutan desde el nacimiento, pueden ocurrir varios síndromes hereditarios. Por ejemplo, la fibrosis quística es una condición en la cual un niño hereda dos genes mutados que controlan una proteína que regula los canales responsables del movimiento de cloruro a través de las células en las glándulas sudoríparas, las glándulas digestivas y más. El resultado de esta mutación única da como resultado un engrosamiento del moco producido por estas glándulas, y los problemas resultantes que se asocian con esta condición.

Cómo los genes impactan la vida útil

No se necesita un estudio detallado para determinar que nuestros genes desempeñan al menos algún papel en la longevidad. Las personas cuyos padres y ancestros han vivido más tiempo, tienden a vivir más tiempo y viceversa. Al mismo tiempo, sabemos que la genética por sí sola no es la única causa del envejecimiento. Los estudios que miran a gemelos idénticos revelan que claramente está sucediendo algo más; Los gemelos idénticos que tienen genes idénticos no siempre viven un número idéntico de años.

Algunos genes son beneficiosos y aumentan la longevidad. Por ejemplo, el gen que ayuda a una persona a metabolizar el colesterol reduciría el riesgo de enfermedad cardíaca de una persona.

Algunas mutaciones genéticas se heredan y pueden acortar la vida útil. Sin embargo, las mutaciones también pueden ocurrir después del nacimiento, ya que la exposición a toxinas, radicales libres y radiación puede causar cambios genéticos. (Las mutaciones genéticas adquiridas después del nacimiento se conocen como mutaciones genéticas adquiridas o somáticas). La mayoría de las mutaciones no son malas para usted, y algunas incluso pueden ser beneficiosas. Esto se debe a que las mutaciones genéticas crean diversidad genética, lo que mantiene a las poblaciones saludables. Otras mutaciones, llamadas mutaciones silenciosas, no tienen ningún efecto en el cuerpo.

Algunos genes, cuando se mutan, son dañinos, como los que aumentan el riesgo de cáncer. Muchas personas están familiarizadas con las mutaciones BRCA1 y BRCA2 que predisponen al cáncer de mama. Estos genes se conocen como genes supresores de tumores que codifican proteínas que controlan la reparación del ADN dañado (o la eliminación de la célula con el ADN dañado si la reparación no es posible).

Varias enfermedades y condiciones relacionadas con mutaciones genéticas hereditarias pueden afectar directamente la vida útil. Estos incluyen la fibrosis quística, la anemia de células falciformes, la enfermedad de Tay-Sachs y la enfermedad de Huntington, por nombrar algunos.

Conceptos clave en la teoría genética del envejecimiento.

Los conceptos clave en genética y envejecimiento incluyen varios conceptos e ideas importantes que van desde el acortamiento de los telómeros hasta las teorías sobre el papel de las células madre en el envejecimiento.

Telómeros - Al final de cada uno de nuestros cromosomas se encuentra un trozo de ADN "basura" llamado telómeros. Los telómeros no codifican ninguna proteína, pero parecen tener una función protectora, evitando que los extremos del ADN se adhieran a otras piezas de ADN o formen un círculo. Cada vez que una célula se divide un poco más de un telómero se corta. Finalmente. no queda nada de este ADN basura, y un mayor recorte puede dañar los cromosomas y los genes y la célula muere.

En general, la celda promedio puede dividirse 50 veces antes de que se agote el telómero (el límite de Hayflick). Las células cancerosas han descubierto una manera de no eliminar, e incluso a veces agregar, a una sección del telómero. Además, algunas células, como los glóbulos blancos, no se someten a este proceso de acortamiento de los telómeros. Parece que mientras que los genes en todas nuestras células tienen la palabra clave para la enzima telomerasa que inhibe el acortamiento de los telómeros y posiblemente incluso se traduce en alargamiento, el gen solo se "activa" o "expresa" como dicen los genetistas, en células como la blanca. Células sanguíneas y células cancerígenas. Los científicos han teorizado que si esta telomerasa pudiera activarse de alguna manera en otras células (pero no tanto que su crecimiento se vuelva loco como en las células cancerosas) nuestro límite de edad podría expandirse.

Los estudios han encontrado que algunas afecciones crónicas, como la presión arterial alta, se asocian con menos actividad de la telomerasa, mientras que una dieta saludable y el ejercicio están vinculados con telómeros más largos. El sobrepeso también se asocia con telómeros más cortos.

Genes de la longevidad - Los genes de longevidad son genes específicos que están asociados con vivir más tiempo. Dos genes que están directamente asociados con la longevidad son SIRT1 (sirtuin 1) y SIRT2. Los científicos que observaron a un grupo de más de 800 personas de 100 años o más, encontraron tres diferencias significativas en los genes asociados con el envejecimiento.

Senescencia celular - La senescencia celular se refiere al proceso por el cual las células se descomponen con el tiempo. Esto puede estar relacionado con el acortamiento de los telómeros o el proceso de apoptosis (o suicidio celular) en el que se eliminan las células viejas o dañadas.

Células madre - Las células madre pluripotentes son células inmaduras que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo. Se ha teorizado que el envejecimiento puede estar relacionado con el agotamiento de las células madre o con la pérdida de la capacidad de las células madre para diferenciarse o madurar en diferentes tipos de células. Es importante tener en cuenta que esta teoría se refiere a las células madre adultas, no a las células madre embrionarias. A diferencia de las células madre embrionarias, las células madre adultas no pueden madurar y convertirse en cualquier tipo de célula, sino en solo un cierto número de tipos celulares. La mayoría de las células en nuestros cuerpos están diferenciadas, o están completamente maduras, y las células madre son solo una pequeña cantidad de las células presentes en el cuerpo.

Un ejemplo de un tipo de tejido en el que la regeneración es posible por este método es el hígado. Esto está en contraste con el tejido cerebral que usualmente carece de este potencial regenerativo. Ahora hay evidencia de que las células madre pueden verse afectadas en el proceso de envejecimiento, pero estas teorías son similares a las del problema del huevo y la gallina. No es seguro que el envejecimiento ocurra debido a cambios en las células madre, o si, en cambio, los cambios en las células madre se deben al proceso de envejecimiento.

Epigenética - La epigenética se refiere a la expresión de genes. En otras palabras, un gen puede estar presente pero puede activarse o desactivarse. Sabemos que hay algunos genes en el cuerpo que se activan solo por un cierto período de tiempo. El campo de la epigenética también está ayudando a los científicos a comprender cómo los factores ambientales pueden funcionar dentro de las limitaciones de la genética para proteger o predisponer a la enfermedad.

Tres teorías genéticas primarias del envejecimiento

Como se señaló anteriormente, existe una cantidad significativa de evidencia que analiza la importancia de los genes en la supervivencia esperada. Al observar las teorías genéticas, éstas se dividen en tres escuelas primarias de pensamiento.

• La primera teoría afirma que el envejecimiento está relacionado con mutaciones que están relacionadas con la supervivencia a largo plazo y que el envejecimiento está relacionado con la acumulación de mutaciones genéticas que no se reparan.
• Otra teoría es que el envejecimiento está relacionado con los efectos tardíos de ciertos genes y se conoce como antagonismo pleiotrópico.
• Otra teoría, sugerida en base a la supervivencia en oposums, es que un entorno que presenta pocos peligros para interferir con la esperanza de vida daría como resultado un aumento en los miembros que tienen mutaciones que retrasan el proceso de envejecimiento.

Evidencia detrás de la teoría

Hay varias vías de evidencia que apoyan una teoría genética del envejecimiento, al menos en parte.

Quizás la evidencia más sólida en apoyo de la teoría genética es la considerable diferencia específica de especies en la supervivencia máxima, con algunas especies (como mariposas) que tienen vidas muy cortas, y otras, como elefantes y ballenas, que son similares a las nuestras. Dentro de una sola especie, la supervivencia es similar, pero la supervivencia puede ser muy diferente entre dos especies que de otro modo son similares en tamaño.

Los estudios de gemelos también apoyan un componente genético, ya que los gemelos idénticos (gemelos monocigóticos) son mucho más similares en términos de esperanza de vida que los gemelos no idénticos o dicigóticos. La evaluación de los gemelos idénticos que han sido criados juntos y su contraste con los gemelos idénticos que se separan puede ayudar a separar los factores de comportamiento como la dieta y otros hábitos de estilo de vida como causa de las tendencias familiares en la longevidad.

Se han encontrado pruebas adicionales a gran escala al observar el efecto de las mutaciones genéticas en otros animales. En algunos gusanos y en algunos ratones, una sola mutación genética puede alargar la supervivencia en más del 50 por ciento.

Además, estamos encontrando evidencia de algunos de los mecanismos específicos involucrados en la teoría genética. Las mediciones directas de la longitud de los telómeros han demostrado que los telómeros son vulnerables a factores genéticos que pueden acelerar la tasa de envejecimiento.

Evidencia contra las teorías genéticas del envejecimiento

Uno de los argumentos más fuertes contra una teoría genética del envejecimiento o una "vida útil programada" proviene de una perspectiva evolutiva. ¿Por qué habría una vida útil específica más allá de la reproducción? En otras palabras, ¿qué "propósito" hay para la vida después de que una persona se haya reproducido y haya estado lo suficientemente viva como para elevar su progenie a la edad adulta?

Por lo que sabemos sobre el estilo de vida y la enfermedad, también queda claro que hay muchos otros factores en el envejecimiento. Los gemelos idénticos pueden tener vidas muy diferentes dependiendo de sus exposiciones, sus factores de estilo de vida (como fumar) y los patrones de actividad física.

La línea de fondo

Se ha estimado que los genes pueden explicar un máximo del 35 por ciento de la vida útil, pero aún hay más que no entendemos sobre el envejecimiento de lo que entendemos. En general, es probable que el envejecimiento sea un proceso multifactorial, lo que significa que probablemente sea una combinación de varias de las teorías. También es importante tener en cuenta que las teorías discutidas aquí no son mutuamente excluyentes. El concepto de epigenética, o si un gen que está presente o no se "expresa" puede enturbiar aún más nuestra comprensión.

Además de la genética, existen otros factores determinantes del envejecimiento, como nuestros comportamientos, exposiciones y simplemente la suerte. No estás condenado si los miembros de tu familia tienden a morir jóvenes, y no puedes ignorar tu salud, incluso si los miembros de tu familia tienden a vivir por mucho tiempo.

¿Qué puedes hacer para reducir el envejecimiento "genético" de tus células?

Se nos enseña a comer una dieta saludable y estar activos, y estos factores de estilo de vida probablemente sean igual de importantes, sin importar cuánto esté involucrada nuestra genética en el envejecimiento. Las mismas prácticas que parecen mantener saludables los órganos y tejidos de nuestro cuerpo también pueden mantener nuestros genes y cromosomas saludables.

Independientemente de las causas particulares del envejecimiento, puede marcar la diferencia en:

• Ejercicio: los estudios han encontrado que la actividad física no solo ayuda a que su corazón y pulmones funcionen bien, sino que el ejercicio alarga los telómeros.
• Consuma una dieta saludable: una dieta rica en frutas y verduras se asocia con una mayor actividad de la telomerasa (en efecto, menos acortamiento de los telómeros en sus células). Una dieta alta en ácidos grasos omega-3 se asocia con telómeros más largos, pero una dieta alta en ácidos grasos omega-6 es lo opuesto y se asocia con telómeros más cortos. Además, la ingesta de refrescos está vinculada con telómeros más cortos.El reservatrol, el ingrediente responsable de la emoción por beber vino tinto (pero también se encuentra en el jugo de uva roja sin alcohol) parece activar la proteína de longevidad SIRT
• Reduce el estres
• Evitar los carcinógenos.
• Mantenga un peso saludable: no solo la obesidad está relacionada con algunos de los mecanismos genéticos asociados con el envejecimiento que se mencionaron anteriormente (como el aumento del acortamiento de los telómeros), sino que estudios repetidos han encontrado beneficios de longevidad asociados con la restricción calórica. El primer principio en el estilo de vida de prevención del cáncer presentado por el Instituto Americano para la Investigación del Cáncer (ser lo más delgado posible sin tener bajo peso) podría jugar un papel en la longevidad, así como en la prevención del cáncer y la prevención de la recurrencia del cáncer.