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En los humanos, el envejecimiento representa la acumulación de cambios en un ser humano a lo largo del tiempo, que abarca cambios físicos, psicológicos y sociales. El tiempo de reacción, por ejemplo, puede disminuir con la edad, mientras que el conocimiento de los eventos mundiales y la sabiduría pueden expandirse. El envejecimiento es uno de los mayores factores de riesgo conocidos para la mayoría de las enfermedades humanas: de las aproximadamente 150,000 personas que mueren cada día en todo el mundo, alrededor de las dos terceras partes mueren por causas relacionadas con la edad.

Las causas del envejecimiento son inciertas; las teorías actuales se asignan al concepto de daños, por lo que la acumulación de daños (como la oxidación del ADN) puede provocar la falla de los sistemas biológicos o el concepto de envejecimiento programado, por lo que los procesos internos (como la metilación del ADN) pueden causar envejecimiento. El envejecimiento programado no debe confundirse con la muerte celular programada (apoptosis).

El descubrimiento, en 1934, de que la restricción calórica puede prolongar la vida en un 50% en ratas ha motivado la investigación para retrasar y prevenir el envejecimiento.

Envejecimiento versus inmortalidad

Hidra inmortal , pariente de las medusas

Los seres humanos y los miembros de otras especies, especialmente los animales, necesariamente experimentan envejecimiento y mortalidad. Los hongos también pueden envejecer. En contraste, muchas especies pueden considerarse inmortales: por ejemplo, la fisión de bacterias para producir células hijas, las plantas de fresa cultivan corredores para producir clones de ellas mismas, y los animales del género Hydra tienen una capacidad regenerativa por la cual evitan morir de vejez.

Las primeras formas de vida en la Tierra, comenzando hace al menos 3.700 millones de años, eran organismos unicelulares. Tales organismos (procariotas, protozoos, algas) se multiplican por fisión en células hijas; por lo tanto, no envejecen y son innatamente inmortales.

El envejecimiento y la mortalidad del organismo individual se hicieron posibles con la evolución de la reproducción sexual, que ocurrió con la aparición de los reinos fungosos / animales hace aproximadamente mil millones de años, y la evolución de las plantas productoras de semillas hace 320 millones de años. El organismo sexual podría en adelante transmitir parte de su material genético para producir nuevos individuos y podría convertirse en desechable con respecto a la supervivencia de su especie. Sin embargo, esta idea biológica clásica ha sido perturbada recientemente por el descubrimiento de que la bacteria E. coli puede dividirse en células hijas distinguibles, lo que abre la posibilidad teórica de "clases de edad" entre las bacterias.

Incluso dentro de los humanos y otras especies mortales, hay células con el potencial de inmortalidad: células cancerosas que han perdido la capacidad de morir cuando se mantienen en un cultivo celular, como la línea celular HeLa, y células madre específicas, como células germinales (que producen óvulos). y espermatozoides). En la clonación artificial, las células adultas se pueden rejuvenecer al estado embrionario y luego se pueden usar para desarrollar un nuevo tejido o animal sin envejecer. Sin embargo, las células humanas normales mueren después de aproximadamente 50 divisiones celulares en cultivo de laboratorio (el límite de Hayflick, descubierto por Leonard Hayflick en 1961).

La evidencia reciente sugiere que el riesgo relacionado con la edad de las mesetas de muerte después de los 105 años.

Efectos del envejecimiento

Las orejas y narices agrandadas de los humanos viejos a veces se atribuyen al crecimiento continuo del cartílago, pero la causa es más probable es la gravedad.

Dinámica de la edad de la masa corporal (1, 2) y masa normalizada a la altura (3, 4) de los hombres (1, 3) y las mujeres (2, 4).

Comparación de un cerebro envejecido normal (izquierda) y un cerebro afectado por la enfermedad de Alzheimer (derecha).

Una mayoría o una proporción significativa de humanos experimentan una serie de síntomas de envejecimiento característicos durante su vida.

Los adolescentes pierden la capacidad del niño de escuchar sonidos de alta frecuencia por encima de 20 kHz.
A mediados de los 20, comienza el deterioro cognitivo.
Las arrugas se desarrollan principalmente debido al fotoenvejecimiento, que afectan especialmente a las áreas expuestas al sol (cara).
Después de alcanzar su punto máximo a mediados de los 20 años, la fertilidad femenina disminuye.
Después de los 30 años, la masa del cuerpo humano se reduce hasta los 70 años y luego muestra oscilaciones de amortiguación.
Las personas mayores de 35 años corren el riesgo de desarrollar presbicia. y la mayoría de las personas se benefician de las gafas para leer entre los 45 y 50 años. La causa es el endurecimiento de la lente al disminuir los niveles de α- cristalina, un proceso que puede acelerarse con temperaturas más altas.
Alrededor de los 50 años, el cabello se vuelve gris. La pérdida de cabello de patrón a la edad de 50 años afecta aproximadamente al 30% -50% de los hombres y una cuarta parte de las mujeres.
La menopausia típicamente ocurre entre los 49 y 52 años de edad.
En la cohorte de 60-64 años, la incidencia de osteoartritis aumenta al 53%. Sin embargo, solo el 20% informa sobre la osteoartritis incapacitante a esta edad.
Casi la mitad de las personas mayores de 75 años tienen pérdida auditiva (presbiacusia) que inhibe la comunicación oral. Muchos vertebrados como peces, aves y anfibios no sufren de presbiacusia en la vejez ya que son capaces de regenerar sus células sensoriales cocleares, mientras que los mamíferos, incluidos los humanos, han perdido genéticamente esta capacidad.
A la edad de 80 años, más de la mitad de todos los estadounidenses tienen cataratas o han tenido una cirugía de cataratas.
La fragilidad, definida como pérdida de masa muscular y movilidad, afecta al 25% de los mayores de 85 años.
La aterosclerosis se clasifica como una enfermedad de envejecimiento. Conduce a una enfermedad cardiovascular (por ejemplo, accidente cerebrovascular y ataque cardíaco) que a nivel mundial es la causa más común de muerte.
Se sugiere que la vida máxima del hombre es de 115 años "en el futuro previsible". El humano más antiguo registrado confiablemente fue Jeanne Calment, que alcanzó 122 años y murió en 1997.

La demencia se vuelve más común con la edad. Alrededor del 3% de las personas entre las edades de 65 y 74, el 19% entre 75 y 84, y casi la mitad de las personas mayores de 85 años tienen demencia. El espectro abarca desde el deterioro cognitivo leve hasta las enfermedades neurodegenerativas de la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad cerebrovascular, la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Lou Gehrig. Además, muchos tipos de memoria disminuyen con el envejecimiento, pero no la memoria semántica o el conocimiento general, como las definiciones de vocabulario, que generalmente aumentan o permanecen estables hasta la edad adulta tardía (ver Envejecimiento del cerebro). La inteligencia disminuye con la edad, aunque la tasa varía según el tipo y, de hecho, puede mantenerse estable durante la mayor parte de la vida útil, cayendo repentinamente solo cuando las personas están cerca del final de sus vidas. Por lo tanto, las variaciones individuales en la tasa de deterioro cognitivo pueden explicarse en términos de personas que tienen diferentes duraciones de vida. Hay cambios en el cerebro: después de los 20 años hay una reducción del 10% cada década en la longitud total de los axones mielinizados del cerebro.

La edad puede causar discapacidad visual, por lo que se reduce la comunicación no verbal, lo que puede llevar al aislamiento y a la posible depresión. La degeneración macular causa pérdida de visión y aumenta con la edad, afectando a casi el 12% de los mayores de 80 años. Esta degeneración es causada por cambios sistémicos en la circulación de productos de desecho y por el crecimiento de vasos anormales alrededor de la retina.

Se puede hacer una distinción entre el "envejecimiento proximal" (efectos basados en la edad que surgen debido a factores en el pasado reciente) y el "envejecimiento distal" (diferencias basadas en la edad que pueden remontarse a una causa en la vida temprana de la persona, como poliomielitis infantil).

El envejecimiento es uno de los mayores factores de riesgo conocidos para la mayoría de las enfermedades humanas. De las aproximadamente 150,000 personas que mueren cada día en todo el mundo, alrededor de dos tercios-100,000 por día-mueren por causas relacionadas con la edad. En las naciones industrializadas, la proporción es más alta, llegando al 90%.

Base biológica

Mujer de 95 años que sostiene a un niño de cinco meses

En la actualidad, los investigadores apenas comienzan a comprender la base biológica del envejecimiento, incluso en organismos relativamente simples y de vida corta, como la levadura. Todavía se sabe menos del envejecimiento de los mamíferos, en parte debido a la vida mucho más larga de incluso los mamíferos pequeños, como el ratón (alrededor de 3 años). Un organismo modelo para el estudio del envejecimiento es el nematodo C. elegans , gracias a su corta vida útil de 2-3 semanas, nuestra capacidad para realizar fácilmente manipulaciones genéticas o para suprimir la actividad de genes con interferencia de ARN u otros factores. La mayoría de las mutaciones conocidas y los objetivos de interferencia de ARN que extienden la vida útil se descubrieron por primera vez en C. elegans .

Los factores propuestos para influir en el envejecimiento biológico se dividen en dos categorías principales, programadas y relacionadas con el daño . Los factores programados siguen un cronograma biológico, tal vez uno que podría ser la continuación del que regula el crecimiento y desarrollo infantil. Esta regulación dependería de los cambios en la expresión genética que afecten a los sistemas responsables de las respuestas de mantenimiento, reparación y defensa. Los factores relacionados con el daño incluyen ataques internos y ambientales a organismos vivos que inducen daños acumulativos en varios niveles.

En una revisión detallada, Lopez-Otin y sus colegas (2013), que analizan el envejecimiento a través del lente de la teoría del daño, proponen nueve "características" metabólicas del envejecimiento en varios organismos, pero especialmente en mamíferos:

inestabilidad genómica (mutaciones acumuladas en el ADN nuclear, en el ADNmt y en la lámina nuclear)
Desgaste de los telómeros (los autores señalan que la telomerasa artificial confiere inmortalidad no cancerosa a las células que de otro modo serían mortales)
alteraciones epigenéticas (incluidos los patrones de metilación del ADN, la modificación postraduccional de las histonas y la remodelación de la cromatina)
pérdida de proteostasis (plegamiento de proteínas y proteólisis)
La detección desregulada de nutrientes (relacionada con la vía de señalización del factor 1 de crecimiento de hormona de crecimiento / Insulina, que es la vía de control del envejecimiento más conservada en la evolución y entre sus objetivos son los factores de transcripción FOXO3 / Sirtuina y los complejos mTOR, probablemente sensibles al calórico restricción)
disfunción mitocondrial (los autores señalan, sin embargo, que un vínculo causal entre el envejecimiento y el aumento de la producción mitocondrial de especies reactivas de oxígeno ya no es respaldado por investigaciones recientes)
senescencia celular (acumulación de células que ya no se dividen en ciertos tejidos, un proceso inducido especialmente por p16INK4a / Rb y p19ARF / p53 para evitar la proliferación de células cancerosas)
Agotamiento de células madre (en opinión de los autores causada por factores de daño como los enumerados anteriormente)
comunicación intercelular alterada (que abarca especialmente la inflamación pero posiblemente también otras interacciones intercelulares)

Existen tres vías metabólicas principales que pueden influir en la tasa de envejecimiento, que se analizan a continuación:

la vía FOXO3 / Sirtuin, probablemente sensible a la restricción calórica
la vía de señalización del factor de crecimiento 1 de la hormona de crecimiento / Insulina
los niveles de actividad de la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias y (en las plantas) en los cloroplastos.

Es probable que la mayoría de estas vías afecten al envejecimiento por separado, ya que al dirigirse a ellas de manera simultánea se producen aumentos adicionales en la esperanza de vida.

Factores programados

La tasa de envejecimiento varía sustancialmente entre las diferentes especies, y esto, en gran medida, se basa genéticamente. Por ejemplo, numerosas plantas perennes que van desde las fresas y las patatas hasta los sauces suelen producir clones de sí mismos mediante la reproducción vegetativa y son potencialmente inmortales, mientras que las plantas anuales como el trigo y las sandías mueren cada año y se reproducen por reproducción sexual. En 2008 se descubrió que la inactivación de solo dos genes en la planta anual Arabidopsis thaliana conduce a su conversión en una planta perenne potencialmente inmortal. Los animales más viejos conocidos hasta ahora son esponjas antárticas de 15,000 años de antigüedad, que pueden reproducirse tanto sexual como clonalmente.

La inmortalidad clonal aparte, hay ciertas especies cuyas vidas individuales sobresalen entre las formas de vida de la Tierra, incluyendo el pino de bristlecone a 5062 años o 5067 años, invertebrados como la almeja dura (conocida como quahog en Nueva Inglaterra) a 508 años, el tiburón de Groenlandia a los 400 años, varios gusanos de tubo profundo en más de 300 años, peces como el esturión y el pez roca, y la anémona de mar y la langosta. Se dice a veces que tales organismos exhiben una senescencia insignificante. El aspecto genético también se ha demostrado en estudios de personas centenarias.

En entornos de laboratorio, los investigadores han demostrado que las alteraciones seleccionadas en genes específicos pueden prolongar sustancialmente la duración de la vida en levaduras y gusanos redondos, y menos en moscas de la fruta y menos en ratones. Algunos de los genes dirigidos tienen homólogos entre las especies y en algunos casos se han asociado con la longevidad humana.

Metilación del ADN: el fuerte efecto de la edad en los niveles de metilación del ADN se conoce desde fines de la década de 1960. Horvath hipotetizó que la edad de metilación del ADN mide el efecto acumulativo de un sistema de mantenimiento epigenético, pero se desconocen los detalles. La edad de la sangre de la metilación del ADN predice la mortalidad por todas las causas en la vida posterior. Además, los ratones prematuramente envejecidos pueden rejuvenecerse y sus vidas pueden extenderse en un 30% "reiniciando" parcialmente el patrón de metilación en sus células (un reinicio total conduce a células cancerosas inmortales indeseables). Este restablecimiento en un estado juvenil se logró experimentalmente activando los cuatro factores de transcripción de ADN de Yamanaka: Sox2, Oct4, Klf4 y c-Myc (que se han utilizado de forma rutinaria para producir animales jóvenes a partir de células cutáneas adultas clonadas).
Telómeros: en humanos y otros animales, la senescencia celular se ha atribuido al acortamiento de los telómeros en cada división celular; cuando los telómeros se vuelven demasiado cortos, las células envejecen y mueren o dejan de multiplicarse. La longitud de los telómeros es, por lo tanto, el "reloj molecular", predicho por Hayflick. Sin embargo, la longitud de los telómeros en las cepas de ratones salvajes no está relacionada con la esperanza de vida, y los ratones que carecen de la enzima telomerasa no tienen una vida útil dramáticamente reducida. Los telómeros de los ratones de laboratorio son muchas veces más largos que los humanos. Otra advertencia es que un estudio que siguió a casi 1000 humanos durante diez años mostró que, si bien algunos humanos acortan sus telómeros con el tiempo, un tercio de los participantes no lo hizo.
Una variación en el gen FOXO3A tiene un efecto positivo en la esperanza de vida de los humanos, y se encuentra mucho más a menudo en personas que viven hasta los 100 años de edad, además, esto parece ser cierto en todo el mundo. FOXO3A actúa sobre la familia de genes sirtuina que también tienen un efecto significativo en la vida útil de la levadura y en los nematodos. Sirtuin a su vez inhibe mTOR.
La restricción calórica conduce a vidas más largas en varias especies, un efecto que no está claro, pero probablemente mediado por la función de detección de nutrientes de la vía de mTOR.
mTOR, una proteína que inhibe la autofagia, se ha relacionado con el envejecimiento a través de la vía de señalización de la insulina. mTOR funciona a través de nutrientes y señales de crecimiento que llevan a los científicos a creer que la restricción dietética y la mTOR están relacionadas en términos de longevidad. Cuando los organismos restringen su dieta, la actividad de mTOR se reduce, lo que permite un mayor nivel de autofagia. Esto recicla partes celulares viejas o dañadas, lo que aumenta la longevidad y disminuye las posibilidades de ser obeso. Se cree que esto previene los picos de la concentración de glucosa en la sangre, lo que reduce la señalización de la insulina. Esto también se ha relacionado con una menor activación de mTOR. Por lo tanto, la longevidad se ha relacionado con la restricción calórica y la inhibición de la sensibilidad a la insulina mTOR, que a su vez permite que la autofagia ocurra con mayor frecuencia. Es posible que la inhibición de mTOR y la autofagia reduzcan los efectos de las especies reactivas de oxígeno en el cuerpo, lo que daña el ADN y otros materiales orgánicos, por lo que la longevidad aumentaría. En apoyo de esta afirmación se encuentran observaciones de que varios remedios antienvejecimiento como la rapamicina, la metformina, la berberina, la 2-desoxiglucosa, la vitamina D3, la aspirina y el resveratrol suprimieron la señalización de mTOR y al mismo tiempo redujeron el nivel constitutivo de daño oxidativo inducido por endógeno oxidantes.
Una vía de señalización disminuida de la hormona del crecimiento / factor de crecimiento similar a la insulina 1 se ha asociado con un aumento de la vida útil en diversos organismos, incluidas las moscas de la fruta, los nematodos y los ratones. El mecanismo preciso por el cual disminuye la señalización de GH / IGF-1 aumenta la longevidad, pero varias cepas de ratón con señalización inducida disminuida de GH y / o IGF-1 comparten un fenotipo similar que incluye aumento de la sensibilidad a la insulina, resistencia al estrés y protección contra la carcinogénesis. Las cepas de ratón estudiadas con señalización disminuida de GH mostraron entre 20% y 68% de mayor longevidad, y las cepas de ratón con señalización inducida disminuida de IGF-1 revelaron un aumento del 19% al 33% en la esperanza de vida en comparación con los ratones de control.
La sobreexpresión del gen Ras2 aumenta la vida útil de la levadura en un 30%. Se ha demostrado recientemente que un mutante de levadura que carece de los genes sch9 y ras2 tiene un aumento diez veces mayor en la esperanza de vida bajo condiciones de restricción calórica y es el mayor aumento logrado en cualquier organismo.
Teorías evolutivas del envejecimiento: muchos han argumentado que la duración de la vida, como otros fenotipos, se selecciona. Se seleccionarán los rasgos que benefician la supervivencia temprana y la reproducción, incluso si contribuyen a una muerte más temprana. Tal efecto genético se denomina efecto pleiotrópico antagónico cuando se refiere a un gen (pleiotropía que significa que el gen tiene una doble función: permitir la reproducción a una edad temprana pero que le cuesta la esperanza de vida al organismo en la vejez) y se denomina efecto soma desechable al referirse a un programa genético completo (el organismo desvía recursos limitados desde el mantenimiento hasta la reproducción). Los mecanismos biológicos que regulan la vida útil evolucionaron hace varios cientos de millones de años.
- Alguna evidencia es provista por cultivos bacterianos privados de oxígeno.
- La teoría explicaría por qué la enfermedad autosómica dominante, la enfermedad de Huntington, puede persistir a pesar de que es inexorablemente letal. Además, se ha sugerido que algunas de las variantes genéticas que aumentan la fertilidad en los jóvenes aumentan el riesgo de cáncer en los ancianos. Tales variantes ocurren en los genes p53 y BRCA1.
- La teoría del ciclo reproductivo-celular argumenta que el envejecimiento está regulado específicamente por hormonas reproductivas que actúan de forma pleiotrópica antagónica a través de la señalización del ciclo celular, promoviendo el crecimiento y desarrollo temprano en la vida para lograr la reproducción, pero desregulando más tarde en la vida, conduciendo senescencia (diosis) en un intento fútil de mantener la capacidad reproductiva. La discrasia endocrina que sigue a la pérdida de folículos con menopausia y la pérdida de células de Leydig y Sertoli durante la andropausia, conduce a una señalización aberrante del ciclo celular que conduce a la muerte y disfunción celular, disfunción tisular (enfermedad) y finalmente la muerte. Además, las hormonas que regulan la reproducción también regulan el metabolismo celular, explicando los aumentos en la deposición de grasa durante el embarazo hasta la deposición de la adiposidad centralizada con la desregulación del eje HPG después de la menopausia y durante la andropausia (Atwood y Bowen, 2006). Esta teoría, que introdujo una nueva definición del envejecimiento, ha facilitado la conceptualización de por qué y cómo ocurre el envejecimiento a nivel evolutivo, fisiológico y molecular.
Autoinmunidad: la idea de que el envejecimiento es el resultado de un aumento de autoanticuerpos que atacan los tejidos del cuerpo. Una serie de enfermedades asociadas con el envejecimiento, como la gastritis atrófica y la tiroiditis de Hashimoto, son probablemente autoinmunes de esta manera. Sin embargo, aunque la inflamación es muy evidente en los mamíferos viejos, incluso los ratones completamente inmunodeficientes criados en condiciones de laboratorio libres de patógenos aún experimentan senescencia.

Una anciana somalí

El equilibrio celular entre la generación y el consumo de energía (homeostasis energética) requiere una regulación estricta durante el envejecimiento. En 2011, se demostró que los niveles de acetilación de la proteína quinasa activada por AMP cambian con la edad en la levadura y que prevenir este cambio ralentiza el envejecimiento de la levadura.

Factores relacionados con el daño

Teoría del envejecimiento del daño del ADN: Se piensa que el daño al ADN es la base común del cáncer y del envejecimiento, y se ha argumentado que las causas intrínsecas del daño del ADN son los factores más importantes del envejecimiento. El daño genético (alteraciones estructurales aberrantes del ADN), mutaciones (cambios en la secuencia de ADN) y epimutaciones (metilación de regiones promotoras de genes o alteraciones del andamiaje de ADN que regulan la expresión génica) pueden causar expresión anormal de genes. El daño al ADN hace que las células dejen de dividirse o induzcan a la apoptosis, lo que a menudo afecta a las reservas de células madre y dificulta la regeneración. Sin embargo, los estudios de por vida de ratones sugieren que la mayoría de las mutaciones ocurren durante el desarrollo embrionario y de la infancia, cuando las células se dividen a menudo, ya que cada división celular es una posibilidad de errores en la replicación del ADN.
Inestabilidad genética: en las células del músculo cardíaco, los perros pierden anualmente aproximadamente el 3,3% del ADN en las células musculares del corazón, mientras que los humanos pierden aproximadamente el 0,6% del ADN de los músculos del corazón cada año. Estos números están cerca de la relación de las longevidades máximas de las dos especies (120 años frente a 20 años, una proporción de 6/1). El porcentaje comparativo también es similar entre el perro y el humano para la pérdida anual de ADN en el cerebro y los linfocitos. Como afirmó el autor principal, Bernard L. Strehler, "... el daño genético (particularmente la pérdida de genes) es casi con seguridad (o probablemente la) causa central del envejecimiento".
Acumulación de residuos:
- Una acumulación de productos de desecho en las células presuntamente interfiere con el metabolismo. Por ejemplo, un producto de desecho llamado lipofuscina está formado por una reacción compleja en las células que une la grasa a las proteínas. Este desecho se acumula en las células como pequeños gránulos, que aumentan de tamaño a medida que la persona envejece.
- El sello de envejecimiento de las células de levadura parece ser la sobreproducción de ciertas proteínas.
- La inducción de autofagia puede mejorar el aclaramiento de los desechos tóxicos intracelulares asociados con enfermedades neurodegenerativas y se ha demostrado ampliamente que mejora la vida útil de levaduras, lombrices, moscas, roedores y primates. La situación, sin embargo, se ha complicado por la identificación de que la regulación positiva de la autofagia también puede ocurrir durante el envejecimiento. La autofagia se potencia en ratones obesos mediante la restricción calórica, el ejercicio y una dieta baja en grasas (pero en estos ratones, evidentemente, no está relacionada con la activación de la proteína quinasa activada por AMP, véase más arriba).
Teoría del desgaste: la idea muy general de que los cambios asociados con el envejecimiento son el resultado del daño fortuito que se acumula con el tiempo.
Acumulación de errores: la idea de que el envejecimiento es el resultado de eventos fortuitos que escapan a los mecanismos de lectura de pruebas, lo que gradualmente daña el código genético.
Cross-linkage: la idea de que el envejecimiento es el resultado de la acumulación de compuestos entrecruzados que interfieren con la función celular normal.
Los estudios de ratones mutantes de mtDNA han demostrado que los niveles aumentados de mutaciones de ADNmt somático directamente pueden causar una variedad de fenotipos de envejecimiento. Los autores proponen que las mutaciones del ADN mitocondrial conducen a células deficientes en la cadena respiratoria y de allí a la apoptosis y la pérdida celular. Sin embargo, arrojan dudas de manera experimental sobre la suposición común de que las mutaciones mitocondriales y la disfunción conducen a una mayor generación de especies reactivas de oxígeno (ROS).
Teoría de los radicales libres: el daño de los radicales libres, o especies de oxígeno más generalmente reactivas o el estrés oxidativo, crean daños que pueden dar lugar a los síntomas que reconocemos como el envejecimiento. El grupo de Michael Ristow ha proporcionado evidencia de que el efecto de la restricción de calorías puede deberse a una mayor formación de radicales libres dentro de las mitocondrias, causando una inducción secundaria de una mayor capacidad de defensa antioxidante.
Oxidación del ADN y restricción calórica: la restricción calórica reduce el daño del ADN 8-OH-dG en órganos de ratas y ratones que envejecen. Por lo tanto, la reducción del daño oxidativo del ADN se asocia con una tasa más lenta de envejecimiento y una mayor esperanza de vida.

Prevención y retraso

Estilo de vida

La restricción calórica afecta sustancialmente la vida útil de muchos animales, incluida la capacidad de retrasar o prevenir muchas enfermedades relacionadas con la edad. Típicamente, esto implica una ingesta calórica del 60-70% de lo que consumiría un animal ad libitum , al tiempo que se mantiene la ingesta adecuada de nutrientes. En roedores, esto ha demostrado aumentar la vida útil hasta en un 50%; efectos similares ocurren para levadura y Drosophila. No existen datos de vida útil para humanos en una dieta restringida en calorías, pero varios informes respaldan la protección contra enfermedades relacionadas con la edad. Dos importantes estudios en curso sobre monos rhesus inicialmente revelaron resultados dispares; mientras que un estudio, realizado por la Universidad de Wisconsin, mostró que la restricción calórica prolonga la vida, el segundo estudio, realizado por el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (NIA), no encontró efectos de la restricción calórica sobre la longevidad. Sin embargo, ambos estudios mostraron una mejora en una serie de parámetros de salud. A pesar de la ingesta igualmente baja en calorías, la composición de la dieta difirió entre los dos estudios (notablemente un alto contenido de sacarosa en el estudio de Wisconsin), y los monos tienen diferentes orígenes (India, China), sugiriendo inicialmente que la genética y la composición dietética disminución de calorías, son factores en la longevidad. Sin embargo, protocolo de alimentación ad libitum . Llegan a la conclusión de que la restricción moderada de calorías en lugar de la restricción extrema de calorías es suficiente para producir los beneficios observados de salud y longevidad en los monos rhesus estudiados.

En su libro How and Why We Age , Hayflick dice que la restricción calórica puede no ser efectiva en humanos, citando datos del Baltimore Longitudinal Study of Aging que muestra que ser delgado no favorece la longevidad. Del mismo modo, a veces se afirma que la obesidad moderada en etapasposteriores de la vida puede mejorar la supervivencia, pero una investigación más reciente ha identificado factores de confusión, como la pérdida de peso debido a una enfermedad terminal. Una vez que se tienen en cuenta estos factores, el peso corporal óptimo por encima de los 65 años corresponde a un índice de masa corporal más delgado de 23 a 27.

Alternativamente, los beneficios de la restricción dietética también se pueden encontrar cambiando el perfil de macro nutrientes para reducir la ingesta de proteínas sin ningún cambio en el nivel de calorías, lo que resulta en aumentos similares en la longevidad. La restricción de proteínas en la dieta no solo inhibe la actividad de mTOR sino también el IGF-1, dos mecanismos implicados en el envejecimiento. Específicamente, la reducción de la ingesta de leucina es suficiente para inhibir la actividad de mTOR, que se puede lograr mediante la reducción del consumo de alimentos de origen animal.

La dieta mediterránea se acredita con la reducción del riesgo de enfermedad cardíaca y muerte prematura. Los principales contribuyentes a la reducción del riesgo de mortalidad parecen ser un mayor consumo de verduras, pescado, frutas, nueces y ácidos grasos monoinsaturados, es decir, aceite de oliva.

La cantidad de sueño tiene un impacto en la mortalidad. Las personas que viven más tiempo informan que duermen de seis a siete horas cada noche. La falta de sueño (<5 horas) más que duplica el riesgo de muerte por enfermedad cardiovascular, pero dormir demasiado (> 9 horas) se asocia con una duplicación del riesgo de muerte, aunque no principalmente por enfermedad cardiovascular. Dormir más de 7 a 8 horas por día se ha asociado sistemáticamente con un aumento de la mortalidad, aunque la causa probablemente sea otros factores como la depresión y el estado socioeconómico, que se correlacionarían estadísticamente. El monitoreo del sueño de tribus cazadoras-recolectoras de África y América del Sur ha mostrado patrones de sueño similares en todos los continentes: su duración promedio de sueño es de 6.4 horas (con una diferencia de verano / invierno de 1 hora), las siestas (siestas) son poco comunes.

El ejercicio físico puede aumentar la esperanza de vida. Las personas que participan en niveles moderados a altos de ejercicio físico tienen una tasa de mortalidad más baja en comparación con las personas que no son físicamente activas. Los niveles moderados de ejercicio se han correlacionado con la prevención del envejecimiento y la mejora de la calidad de vida al reducir el potencial inflamatorio. La mayoría de los beneficios del ejercicio se logran con alrededor de 3.500 minutos metabólicos equivalentes (MET) por semana. Por ejemplo, subir escaleras 10 minutos, pasar la aspiradora 15 minutos, trabajar en el jardín 20 minutos, correr 20 minutos, y caminar o andar en bicicleta durante 25 minutos a diario producirían en conjunto unos 3000 MET minutos a la semana.

Evitar el estrés crónico (en oposición al estrés agudo) se asocia con una pérdida más lenta de los telómeros en la mayoría, pero no en todos los estudios, y con niveles reducidos de cortisol. Un nivel de cortisol crónicamente alto compromete el sistema inmune, causa daño cardíaco / arterosclerosis y está asociado con el envejecimiento facial, y este último a su vez es un marcador de una mayor morbilidad y mortalidad. Un metaanálisis muestra que la soledad conlleva un mayor riesgo de mortalidad que el tabaquismo. El estrés puede ser contrarrestado por la conexión social, la espiritualidad y (para los hombres más claramente que por las mujeres) la vida matrimonial, todo lo cual está asociado con la longevidad.

Intervención medica

Los siguientes fármacos e intervenciones han demostrado retrasar o revertir los efectos biológicos del envejecimiento en modelos animales, pero aún no se ha demostrado que ninguno de ellos lo haga en humanos.

La evidencia tanto en animales como en humanos sugiere que el resveratrol puede ser un mimético de restricción calórica.

A partir de 2015 la metformina estaba en estudio por su efecto potencial sobre la desaceleración del envejecimiento en el gusano C.elegans y el grillo. Se desconoce su efecto sobre humanos que de otro modo serían saludables.

La rapamicina se mostró por primera vez para extender la esperanza de vida en eucariotas en 2006 por Powers et al. que mostró un efecto dosis-sensible de la rapamicina en la extensión de la esperanza de vida en las células de levadura. En un estudio de 2009, la esperanza de vida de los ratones alimentados con rapamicina aumentó entre un 28 y un 38% desde el comienzo del tratamiento, o entre un 9 y un 14% del total de vida útil máxima aumentada. De particular interés, el tratamiento comenzó en ratones de 20 meses, el equivalente a 60 años humanos. Posteriormente, se ha demostrado que la rapamicina prolonga la vida útil del ratón en varios experimentos por separado, y ahora se está probando para este fin en primates no humanos (el mono tití).

El genetista del cáncer Ronald A. DePinho y sus colegas publicaron investigaciones en ratones en los que la actividad de la telomerasa se eliminó genéticamente por primera vez. Luego, después de que los ratones habían envejecido prematuramente, restauraron la actividad de la telomerasa mediante la reactivación del gen de la telomerasa. Como resultado, los ratones se rejuvenecieron: los testículos marchitos volvieron a la normalidad y los animales recuperaron su fertilidad. Otros órganos, como el bazo, el hígado, los intestinos y el cerebro, se recuperaron de su estado degenerado. "[El hallazgo] ofrece la posibilidad de que el envejecimiento humano normal se desacelere al volver a despertar la enzima en las células donde ha dejado de funcionar", dice Ronald DePinho. Sin embargo, la activación de la telomerasa en humanos podría fomentar el crecimiento de tumores.

La mayoría de las intervenciones genéticas conocidas en C. elegans aumentan la vida útil de 1.5 a 2.5 veces. A partir de 2009, el récord de la extensión de la vida útil en C. elegans es una mutación de un solo gen que aumenta la supervivencia de adultos en diez veces. La fuerte conservación de algunos de los mecanismos del envejecimiento descubiertos en organismos modelo implica que pueden ser útiles para mejorar la supervivencia humana. Sin embargo, los beneficios pueden no ser proporcionales; las ganancias de longevidad son típicamente mayores en C. elegans que las moscas de la fruta, y mayores en las moscas de la fruta que en los mamíferos. Una explicación para esto es que los mamíferos, que tienen una vida mucho más larga, ya tienen muchos rasgos que promueven la esperanza de vida.

Proyectos de investigación y premios

Algunos esfuerzos de investigación están dirigidos a retrasar el envejecimiento y extender una vida saludable.

El Instituto Nacional del Envejecimiento de EE. UU. Actualmente financia un programa de pruebas de intervención, por el cual los investigadores designan compuestos (basados en teorías específicas de envejecimiento molecular) para evaluar sus efectos sobre la vida y los biomarcadores relacionados con la edad en ratones exogámicos. Las pruebas previas relacionadas con la edad en mamíferos han resultado en gran parte irreproducibles, debido a la pequeña cantidad de animales y las condiciones de cría de ratones poco exigentes. El programa de pruebas de intervención tiene como objetivo abordar esto mediante la realización de experimentos paralelos en tres centros de envejecimiento del ratón reconocidos internacionalmente, el Barshop Institute en UTHSCSA, la Universidad de Michigan en Ann Arbor y el Jackson Laboratory.

Varias compañías y organizaciones, como Google Calico, Human Longevity, Craig Venter, Gero, SENS Research Foundation y Science for Life Extension en Rusia, declararon que detener o retrasar el envejecimiento era su objetivo.

Existen premios para prolongar la vida útil y ralentizar el envejecimiento en los mamíferos. La Fundación Matusalén ofrece el Mprize. Recientemente, se lanzó el Premio de longevidad de $ 1 millón de Palo Alto. Es un premio de incentivo de investigación para alentar a los equipos de todo el mundo a competir en un esfuerzo total para "piratear el código" que regula nuestra salud y esperanza de vida. Fue fundado por Joon Yun.

sociedad y Cultura

Un anciano

Las diferentes culturas expresan la edad de diferentes maneras. La edad de un humano adulto se mide comúnmente en años completos desde el día del nacimiento. Las divisiones arbitrarias establecidas para marcar períodos de la vida pueden incluir: juveniles (a través de la infancia, la infancia, la preadolescencia, la adolescencia), la adultez temprana, la edad adulta media y la adultez tardía. Los términos más casuales pueden incluir "adolescentes", "preadolescentes", "veinteañero", "treintañero", etc., así como "denarian", "vicenarian", "tricenarian", "quadragenarian", etc.

La mayoría de los sistemas legales definen una edad específica para cuando a un individuo se le permite u obliga a realizar actividades particulares. Estas especificaciones de edad incluyen la edad para votar, la edad para beber, la edad de consentimiento, la mayoría de edad, la edad de responsabilidad penal, la edad para contraer matrimonio, la edad de la candidatura y la edad de jubilación obligatoria. La admisión a una película, por ejemplo, puede depender de la edad según un sistema de clasificación de películas. Una tarifa de autobús puede ser descontada para jóvenes y mayores. Cada nación, gobierno y organización no gubernamental tiene diferentes formas de clasificar la edad. En otras palabras, el envejecimiento cronológico se puede distinguir del "envejecimiento social" (edad cultural -expectativas de cómo las personas deberían actuar a medida que envejecen) y el "envejecimiento biológico" (el estado físico de un organismo a medida que envejece).

En un informe del UNFPA sobre el envejecimiento en el siglo XXI, destacó la necesidad de "Desarrollar una nueva cultura de envejecimiento basada en los derechos y un cambio de mentalidad y actitudes sociales hacia el envejecimiento y las personas mayores, desde beneficiarios de bienestar a miembros activos y contribuyentes de la sociedad " El UNFPA dijo que esto "requiere, entre otros, trabajar para el desarrollo de instrumentos internacionales de derechos humanos y su traducción a leyes y regulaciones nacionales y medidas afirmativas que desafíen la discriminación por edad y reconozcan a las personas mayores como sujetos autónomos". La participación de la música de las personas mayores contribuye al mantenimiento de las relaciones interpersonales y a la promoción del envejecimiento exitoso. Al mismo tiempo, las personas mayores pueden hacer contribuciones a la sociedad, incluyendo el cuidado y el voluntariado. Por ejemplo, " Un estudio de migrantes bolivianos que [se habían] trasladado a España descubrió que el 69% dejaba a sus hijos en casa, generalmente con sus abuelos. En la China rural, los abuelos cuidan del 38% de los niños menores de cinco años cuyos padres han ido a trabajar a las ciudades ".

Ciencias económicas

Un mapa que muestra las cifras de edad promedio para 2015

El envejecimiento de la población es el aumento en la cantidad y proporción de personas mayores en la sociedad. El envejecimiento de la población tiene tres causas posibles: migración, mayor esperanza de vida (disminución de la tasa de mortalidad) y disminución de la tasa de natalidad. El envejecimiento tiene un impacto significativo en la sociedad. Los jóvenes tienden a tener menos privilegios legales (si están por debajo de la mayoría de edad), es más probable que impulsen el cambio político y social, que desarrollen y adopten nuevas tecnologías, y que necesiten educación. Las personas mayores tienen diferentes requisitos de la sociedad y el gobierno, y con frecuencia también tienen diferentes valores, como los derechos de propiedad y pensión.

En el siglo XXI, una de las tendencias más significativas de la población es el envejecimiento. Actualmente, más del 11% de la población actual del mundo son personas de 60 años o más y el Fondo de Población de las Naciones Unidas (UNFPA) estima que para 2050 ese número aumentará aproximadamente al 22%. El envejecimiento ha ocurrido debido al desarrollo que ha permitido mejorar la nutrición, el saneamiento, la atención médica, la educación y el bienestar económico. En consecuencia, las tasas de fecundidad han seguido disminuyendo y la esperanza de vida ha aumentado. La esperanza de vida al nacer es más de 80 ahora en 33 países. El envejecimiento es un "fenómeno global" que está ocurriendo más rápido en los países en desarrollo, incluidos los que tienen una gran población de jóvenes, y plantea desafíos sociales y económicos para el trabajo que se puede superar con "el conjunto adecuado de políticas para equipar a las personas,

A medida que la esperanza de vida aumenta y las tasas de natalidad disminuyen en los países desarrollados, la mediana de la edad aumenta en consecuencia. Según las Naciones Unidas, este proceso se lleva a cabo en casi todos los países del mundo. Una edad mediana ascendente puede tener implicaciones sociales y económicas significativas, a medida que la fuerza laboral se vuelve progresivamente más vieja y el número de trabajadores mayores y jubilados crece en relación con el número de trabajadores jóvenes. En general, las personas mayores incurren en más costos relacionados con la salud que las personas más jóvenes en el lugar de trabajo y también pueden costar más en compensaciones laborales y pasivos por pensiones. En la mayoría de los países desarrollados, una mano de obra más vieja es algo inevitable. En los Estados Unidos, por ejemplo, la Oficina de Estadísticas Laborales estima que uno de cada cuatro trabajadores estadounidenses tendrá 55 años o más para 2020.

Una de las preocupaciones más urgentes de las personas de edad en todo el mundo es la seguridad de los ingresos. Esto plantea desafíos para los gobiernos con poblaciones que envejecen para garantizar que continúen las inversiones en los sistemas de pensiones a fin de proporcionar independencia económica y reducir la pobreza en la vejez. Estos desafíos varían para los países en desarrollo y desarrollados. El UNFPA afirmó que "la sostenibilidad de estos sistemas es particularmente preocupante, especialmente en los países desarrollados, mientras que la protección social y la cobertura de pensiones de vejez siguen siendo un desafío para los países en desarrollo, donde una gran proporción de la fuerza de trabajo se encuentra en el sector informal. "

La crisis económica mundial ha aumentado la presión financiera para garantizar la seguridad económica y el acceso a la atención médica en la vejez. Para elevar esta presión "los pisos de protección social deben implementarse para garantizar la seguridad de los ingresos y el acceso a servicios sociales y de salud esenciales para todas las personas mayores y proporcionar una red de seguridad que contribuya a posponer la discapacidad y prevenir el empobrecimiento en la vejez "

Se ha argumentado que el envejecimiento de la población ha socavado el desarrollo económico. La evidencia sugiere que las pensiones, aunque hacen una diferencia para el bienestar de las personas mayores, también benefician a familias enteras, especialmente en tiempos de crisis cuando puede haber escasez o pérdida de empleo dentro de los hogares. Un estudio realizado por el gobierno australiano en 2003 estimó que "las mujeres de entre 65 y 74 años contribuyen con 16 mil millones de dólares australianos por año en cuidado voluntario y trabajo no remunerado. Del mismo modo, los hombres del mismo grupo de edad contribuían con 10 mil millones de dólares anuales".

Debido al aumento de la proporción de personas de la tercera edad en la población, los gastos de atención médica continuarán creciendo en relación con la economía en las próximas décadas. Esto se ha considerado como un fenómeno negativo y las estrategias efectivas como la mejora de la productividad del trabajo deben considerarse para tratar las consecuencias negativas del envejecimiento.

Sociología

En el campo de la sociología y la salud mental, el envejecimiento se ve desde cinco perspectivas diferentes: el envejecimiento como madurez, el envejecimiento como declive, el envejecimiento como un evento del ciclo de vida, el envejecimiento como generación y el envejecimiento como supervivencia. Las correlaciones positivas con el envejecimiento a menudo incluyen economía, empleo, matrimonio, hijos, educación y sentido de control, así como muchos otros. La ciencia social del envejecimiento incluye la teoría de la desconexión, la teoría de la actividad, la teoría de la selectividad y la teoría de la continuidad. La jubilación, una transición común que enfrentan los ancianos, puede tener consecuencias tanto positivas como negativas. Como los cyborgs actualmente están en aumento, algunos teóricos argumentan que es necesario desarrollar nuevas definiciones de envejecimiento y, por ejemplo, se ha sugerido una definición bio-tecno-social del envejecimiento.

Demanda de atención médica

Con la edad ocurren cambios biológicos inevitables que aumentan el riesgo de enfermedad y discapacidad. El UNFPA declara que,

"Un enfoque de ciclo de vida para la atención de la salud, que comienza temprano, continúa durante los años reproductivos y dura hasta la vejez, es esencial para el bienestar físico y emocional de las personas mayores y, de hecho, de todas las personas. los programas también deben abordar las necesidades de las personas mayores y empobrecidas que no pueden pagar la atención médica ".

Muchas sociedades en Europa occidental y Japón tienen poblaciones envejecidas. Si bien los efectos en la sociedad son complejos, existe una preocupación sobre el impacto en la demanda de atención médica. La gran cantidad de sugerencias en la literatura sobre intervenciones específicas para hacer frente al aumento esperado de la demanda de atención a largo plazo en sociedades que envejecen se puede organizar bajo cuatro encabezados: mejorar el rendimiento del sistema; rediseñar la entrega del servicio; apoyar a cuidadores informales; y cambiar los parámetros demográficos.

Sin embargo, el crecimiento anual del gasto nacional en salud no se debe principalmente a la creciente demanda del envejecimiento de la población, sino al aumento de los ingresos, la costosa nueva tecnología médica, la escasez de trabajadores de la salud y las asimetrías informativas entre proveedores y pacientes. Una serie de problemas de salud se vuelven más frecuentes a medida que las personas envejecen. Estos incluyen problemas de salud mental, así como problemas de salud física, especialmente la demencia.

Se ha estimado que el envejecimiento de la población solo explica 0,2 puntos porcentuales de la tasa de crecimiento anual del gasto médico del 4,3% desde 1970. Además, ciertas reformas del sistema de Medicare en los Estados Unidos redujeron el gasto de ancianos en atención domiciliaria en un 12,5% por año entre 1996 y 2000.

Autopercepción del envejecimiento

La autopercepción positiva de la salud se ha correlacionado con un mayor bienestar y una reducción de la mortalidad en los ancianos. Se han propuesto varias razones para esta asociación; las personas que son objetivamente sanas pueden naturalmente calificar su salud mejor que la de sus contrapartes enfermos, aunque este vínculo se ha observado incluso en estudios que han controlado el estado socioeconómico, el funcionamiento psicológico y el estado de salud. Este hallazgo generalmente es más fuerte para los hombres que para las mujeres, aunque esta relación no es universal en todos los estudios y solo puede ser cierta en algunas circunstancias.

A medida que las personas envejecen, la salud subjetiva se mantiene relativamente estable, a pesar de que la salud objetiva empeora. De hecho, la salud percibida mejora con la edad cuando se controla la salud objetiva en la ecuación. Este fenómeno se conoce como la "paradoja del envejecimiento". Esto puede ser el resultado de una comparación social; Por ejemplo, a medida que las personas mayores obtienen, más se pueden considerar en mejor salud que sus pares de la misma edad. Las personas mayores a menudo asocian su declive funcional y físico con el proceso de envejecimiento normal.

Exitoso envejecimiento

El concepto de envejecimiento exitoso se remonta a la década de 1950 y se popularizó en la década de 1980. Las definiciones tradicionales de envejecimiento exitoso han enfatizado la ausencia de discapacidades físicas y cognitivas. En su artículo de 1987, Rowe y Kahn describieron el envejecimiento exitoso como tres componentes: a) ausencia de enfermedad y discapacidad, b) alto funcionamiento cognitivo y físico, yc) compromiso social y productivo.

Referencias culturales

El antiguo dramaturgo griego Eurípides (siglo V aC) describe el monstruo mitológico de cabeza multiplicada Hydra como poseedor de una capacidad regenerativa que lo hace inmortal, que es el trasfondo histórico del nombre del género biológico Hydra. El Libro de Job (siglo VI aC) describe la vida humana como intrínsecamente limitada y hace una comparación con la inmortalidad innata que puede tener un árbol talado cuando se somete a regeneración vegetativa.

Envejecimiento

Definición