¿Por qué envejecemos?

¿Existe algo más inherente a la vida que la propia muerte? Y, pese a ello, el hecho de dejar de vivir siempre ha aterrorizado a los seres humanos. Prácticamente lo intentamos todo por escapar de la muerte, pero, incluso si sobrevivimos a las adversidades del día a día, hay un camino ineludible que nos terminará llevando a ella: el envejecimiento.

En esta entrada veremos qué es el envejecimiento desde un punto de vista biológico, y cuáles son sus causas. Es un tema muy complejo y existen numerosas teorías al respecto. Es difícil saber cuáles son correctas, pero quizá la explicación más razonable sea una combinación de distintas teorías. Es por eso que veremos tres de las teorías actuales, que considero más verosímiles.

Los años no perdonan

A medida que nos vamos haciendo mayores, nos pasan cosas extrañas: nos salen arrugas, ganamos (o perdemos) unos quilitos, oímos y vemos peor, nos cuesta más movernos… Lo tomamos como algo natural, pero ¿qué es lo que le pasa a nuestro cuerpo?

Biológicamente hablando, el envejecimiento es un deterioro progresivo de la fisiología de un organismo. Y, como ya hemos visto, los organismos (los seres vivos) estamos formados por células, así que podríamos decir que el envejecimiento es el resultado del deterioro de las células que forman nuestro cuerpo. Vamos, que después de tantos años aguantándonos, las pobrecillas están cascadas y ya no funcionan como deberían.

Las células de Lidia se han ido deteriorando a lo largo del tiempo... Ya no son lo que eran. Aunque ella sigue siendo igual de simpática que cuando era joven.

Las células de Lidia se han ido deteriorando a lo largo del tiempo… Ya no son lo que eran. Aunque ella sigue siendo igual de simpática que cuando era joven.

Es aquí donde nos preguntamos: ¿Qué es lo que daña nuestras células a lo largo del tiempo? ¿Qué es lo que nos hace envejecer?

Comenzaremos hablando de la teoría de la reparación defectuosa, ya que es la más intuitiva, y servirá para entrar en materia. Luego hablaremos de la teoría del estrés oxidativo (también llamada teoría de los radicales libres) y, finalmente, de los telómeros y su papel en el envejecimiento.

Teoría de la reparación defectuosa

A lo largo de los años, nuestras células sufren ciertos daños. No estoy hablando de contusiones o heridas, sino de daños más sutiles, que afectan a las biomoléculas que forman nuestras células: es decir, a las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Para que las células puedan seguir funcionando y no mueran en el acto, necesitan poder reparar esos daños rápidamente, aunque a veces sea de forma chapucera.

Hagamos una analogía. Imaginad que estáis navegando en un barco no muy grande, en medio del mar. De pronto empieza a entrar agua por un agujero en el casco del barco. ¿Qué es lo primero que haríais? ¿Reparar el agujero perfectamente, de modo que no entre ni una gota más de agua? Eso os podría llevar demasiado tiempo, y correríais el riesgo de que el barco se hundiera antes de terminar la reparación. No es la mejor idea. Otra opción sería taponarlo con algo que tuvierais a mano, aunque continuase entrando algo de agua. Así podríais seguir navegando cierto tiempo, y quizá regresar al puerto de donde venís, aunque vuestro viaje terminara antes de lo previsto.

Eso es justamente lo que hacen nuestras células: mejor ir tirando (aunque sea en peores condiciones) que morir en el momento por intentar reparar los daños a la perfección. El problema es que esta serie de chapucillas celulares se van acumulando a lo largo de los años, hasta que al final entorpecen el funcionamiento del organismo entero; eso es el envejecimiento según la teoría de la reparación defectuosa[1].

Concretamente, las chapuzas que nos resultan más perjudiciales son las que afectan al ADN. Como ya hemos visto en otras entradas, el ADN contiene nuestra información genética: es el libro de referencia con las instrucciones para el funcionamiento de nuestras células. Si estas instrucciones se reescriben incorrectamente, no existe otra referencia para corregirlas. Por eso, a medida que envejecemos, se acumulan mutaciones (causadas por reparaciones chapuceras) en el ADN, que provocan un deterioro irreversible en el funcionamiento de nuestras células y, consecuentemente, de nuestro organismo.

Teoría del estrés oxidativo

La teoría de la reparación defectuosa explica un mecanismo bastante sensato para el envejecimiento, pero hay un punto muy importante que deja en el aire: ¿Cuáles son las causas del daño celular a lo largo del tiempo? La teoría del estrés oxidativo aporta una hipótesis al respecto.

¿Os acordáis de las mitocondrias? En una entrada anterior vimos que son los orgánulos de las células eucariotas donde tiene lugar la respiración a nivel celular. En la respiración mitocondrial se consume oxígeno y se fabrica ATP (la moneda energética de la célula) gracias a una serie de reacciones de óxido-reducción. Sería como un potente reactor nuclear: es un proceso que permite a la célula obtener abundante energía, pero a cambio de ciertos riesgos.

El oxígeno es un elemento muy reactivo, con gran tendencia a captar electrones. Ya que en la respiración mitocondrial hay un constante trasiego de electrones (es en lo que se basan las reacciones de óxido-reducción), en ocasiones algunos pueden escaparse y ser captados por el oxígeno. Es entonces cuando hay un problema, ya que se forma lo que se conoce como especies reactivas de oxígeno (muchas de ellas son radicales libres). Como su nombre indica, son sustancias ávidas por reaccionar con lo primero que encuentren (oxidándolo). Y, ya que se generan dentro de las mitocondrias, lo primero que suelen encontrar son biomoléculas mitocondriales[2,3].

Así pues, según esta teoría, a lo largo de los años se van produciendo pequeñas fugas de electrones, que, al formar especies reactivas de oxígeno, dañan las biomoléculas de las mitocondrias. Lo más grave es que dañen su ADN (recordemos que las mitocondrias tienen ADN propio). En ese caso, y teniendo en cuenta lo que hemos visto acerca de teoría de la reparación defectuosa, se producirá un deterioro progresivo de la función mitocondrial. Y eso no es ninguna tontería: si se estropean los reactores de la célula, todas sus funciones se verán afectadas (todos los procesos celulares consumen energía). Por ejemplo, un síntoma muy característico del envejecimiento es la pérdida de masa muscular; ésta podría deberse a la muerte de fibras musculares por culpa de un déficit de energía[2].

Según la teoría del estrés oxidativo mitocondrial, las mitocondrias de los individuos jóvenes están sanas y son capaces de suministrar toda la energía que requieren las fibras musculares, con lo que sus músculos están en plena forma. En cambio, las mitocondrias de las personas mayores están dañadas y no consiguen aportar suficiente energía a las fibras musculares; por eso éstas pueden llegar a morir, con lo que se reduce la masa muscular.

Según la teoría del estrés oxidativo mitocondrial, las mitocondrias de los individuos jóvenes están sanas y son capaces de suministrar toda la energía que requieren las fibras musculares, con lo que sus músculos están en plena forma. En cambio, las mitocondrias de las personas mayores están dañadas y no consiguen aportar suficiente energía a las fibras musculares; por eso éstas pueden llegar a morir, con lo que se reduce la masa muscular.

Por lo tanto, la teoría del estrés oxidativo considera que el envejecimiento es una causa directa del funcionamiento de las mitocondrias; es el precio que pagamos por tener unos generadores de energía tan potentes.

Teoría del acortamiento de los telómeros

Quizá algún lector haya oído hablar de los telómeros como marcadores de longevidad (hace algún tiempo aparecieron en los medios de comunicación). Pero ¿qué son exactamente?

Los telómeros son unas estructuras con función protectora que se encuentran en los extremos de los cromosomas. La enzima encargada de replicar el ADN (para que éste se pueda repartir a partes iguales cuando las células se dividen) no es capaz de replicar completamente los extremos de los cromosomas, por problemas logísticos. Entonces, cabría esperar que en cada división celular se perdiera un poquito de ADN, lo cual sería desastroso. Sin embargo, la selección natural nos ha proporcionado una solución magnífica: los telómeros.

Los telómeros están formados por una secuencia de ADN repetitiva (TTAGGG)[4], que se empaqueta formando una estructura compleja junto a varias proteínas. De esta forma, durante las divisiones celulares se pierden sólo trozos de telómeros, y así se mantiene el resto de ADN.

De todas formas, si se van acortando los telómeros, al final el resto del ADN quedará al descubierto y se perderá también, ¿no? Así es. Por suerte existe la enzima llamada telomerasa: se encarga de alargar los telómeros para que las células se puedan seguir dividiendo sin miedo a perderlos. Esta enzima se encuentra en las células madre embrionarias, que tienen que dividirse muchísimas veces para dar lugar al organismo adulto, y también en las células madre adultas. Sin embargo, en éstas últimas no hay suficiente cantidad de telomerasa para mantener la longitud de los telómeros constante a lo largo de la vida del individuo, y lentamente se van reduciendo[4]. Cando una célula pierde sus telómeros, deja de poder dividirse.

Cuando una célula pierde sus telómeros, su ADN corre serio peligro: es muy probable que sufra mutaciones. En estas condiciones, si la célula se divide transmitirá esas mutaciones a sus células hijas, lo cual sería un verdadero problema. Es por eso que la mitosis (división celular) está muy bien regulada, y se detiene si se detecta un acortamiento excesivo de los telómeros.

Cuando una célula pierde sus telómeros, su ADN corre serio peligro: es muy probable que sufra mutaciones. En estas condiciones, si la célula se divide transmitirá esas mutaciones a sus células hijas, lo cual sería un verdadero problema. Es por eso que la mitosis (división celular) está muy bien regulada, y se detiene si se detecta un acortamiento excesivo de los telómeros.

Según esta teoría, el envejecimiento sería el resultado de la disminución de la renovación de los tejidos, ya que a medida que pasan los años, y a causa del acortamiento de los telómeros, las células madre van perdiendo su capacidad de dividirse. Es por eso que, teóricamente, sería posible calcular la esperanza de vida de alguien midiendo sus telómeros[5].

 

Como podéis ver, las distintas teorías no son excluyentes entre sí. De hecho creo que al combinarlas se obtiene una explicación más coherente y completa. Por supuesto, el envejecimiento es un tema de plena actualidad en la investigación científica, y aún queda mucho por descubrir, con lo que el panorama todavía puede cambiar en los próximos años.

Dada la complejidad del tema, me he dejado muchos detalles por explicar (quizá algunos de los más interesantes), así que pronto publicaré otra entrada con unos cuantos asuntos que han quedado pendientes. Por ejemplo: ¿Cuál es la explicación evolutiva de que envejezcamos? Es decir, ¿por qué la selección natural no ha solucionado este inconveniente? ¿Hay algo que podamos hacer para envejecer de forma más saludable? Y yendo más lejos… ¿sería posible alargar nuestra vida?

 


Referencias

1. Wang, J., Michelitsch, T., Wunderlin, A. & Mahadeva, R. Aging as a consequence of misrepair – a novel theory of aging. (2009).

2. Dai, D.-F., Chiao, Y. A., Marcinek, D. J., Szeto, H. H. & Rabinovitch, P. S. Mitochondrial oxidative stress in aging and healthspan. Longev. Heal. 3, 6 (2014).

3. Barja, G. Updating the mitochondrial free radical theory of aging: an integrated view, key aspects, and confounding concepts. Antioxid. Redox Signal. 19, 1420–45 (2013).

4. Donate, L. E. & Blasco, M. A. Telomeres in cancer and ageing. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 366, 76–84 (2011).

5. Blackburn, E. H. en la entrevista de Singer, T.: Medir la salud celular. Investigación y Ciencia 423, 78-81 (2011).


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6 pensamientos en “¿Por qué envejecemos?

  1. Muy interesante el artículo y sobre todo tus preguntas finales. A mi me gusta pensar en términos de información, es decir, la vida, y su expresión química, es una forma de representar información: No es lo mismo átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno dispuestos de una forma o de otra, en un número o en otro. Precisamente, sobre el papel evolutivo del envejecimiento y porqué no hay solución por selección natural he escrito esto el otro día: http://laagoradesalviati.blogspot.com.es/2014/08/un-fallo-en-la-supervivencia.html ¡¡Saludos!!!

  2. Pingback: ¿Por qué envejecemos?

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