Roberto Eduardo Barca 1 Aspectos biológicos del envejecimiento




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EL PROCESO DEL ENVEJECIMIENTO INDIVIDUAL

Roberto Eduardo Barca

1.1 Aspectos biológicos del envejecimiento.


Puntos centrales:

  1. ¿ Qué es el envejecimiento y qué produce? Es un proceso multifactorial.

  2. ¿ Cómo se estudia el envejecimiento? Las dificultades metodológicas para investigar el envejecimiento humano.

  1. ¿ Cuál es la causa primaria que lo provoca? Ninguna teoría explica todavía la totalidad del fenómeno.

1.2 Aspectos ecológicos del envejecimiento.

Ecología y envejecimiento. ¿Cómo influye el medio externo sobre el envejeci­miento?


Puntos centrales:

  1. La velocidad de envejecimiento varia mucho entre las diferentes especies y aún dentro de la misma especie entre los distintos sistemas entre sí. El medio ambiente físico y psicosocial condicionan esta velocidad.

  2. Hay un envejecimiento primario, de tipo biológico. Hay un envejecimiento secundario producido por la exposición al medio ambiente, por ejemplo el envejecimiento dérmico de las personas que trabajan en el campo. Llamamos proceso de envejecimiento al estudio de los aspectos biológicos ligados con la acción del medio ambiente físico y psicosocial que determinan conductas sociales y estilo de vida individual.

  3. La senescencia o deterioro es un envejecimiento con patologías y limitaciones funcionales, ligado al proceso de envejecimiento y a la asociación con las enfermedades existentes y no con la fisiología. Son las enfermedades y no el envejecimiento lo que conduce a la incapacidad.

  4. Los cambios fisiológicos asociados a la edad pueden afectar la capacidad de un individuo responder a situaciones de estrés tales como la cirugía, la deshidratación o el mal uso de los medicamentos.

  5. El conocimiento del envejecimiento diferencial de los órganos proporciona herramientas útiles para el manejo médico de los casos individuales. Los estudios longitudinales de vejez permiten seguir al envejecimiento individual, eliminando de la observación el fenómeno de cohorte.


DESARROLLO:
¿CÓMO ESTUDIAR EL ENVEJECIMIENTO?

1 QUÉ ES EL ENVEJECIMIENTO HUMANO?
DEFINICIONES DE ENVEJECIMIENTO:
BOURLIERE: Son las modificaciones morfológicas, funcionales, estructurales, fisiológicas y psicológicas que ocurren en los seres vivos por acción del tiempo. (1)

252 CUESTIONES BÁSICAS SOBRE ENVEJECIMIENTO

Definiciones. Las cuatro preguntas básicas
HARMAN : es el proceso biológico básico que se inicia desde la concepción y termina con la muerte. Seria una forma de asegurar la muerte del individuo para la supervivencia de la especie.

* adaptación evolutiva, como necesidad social (3) *
STIEGLITZ: Este proceso biológico es un continuo que comienza con la iniciación de la vida, tiene diferentes etapas en algunas de las cuales este proceso se mantiene oculto y solamente termina con la muerte.
BIRREN Y RENNER: El envejecimiento se refiere a los cambios regulares que ocurren en organismos maduros, genéticamente representativos, que viven bajo condiciones ambientales representativas y que se presentan con el avance de la edad cronológica.

Tipos de envejecimiento:

  1. Cronológico

  2. Biológico

  3. Psicológico

  4. Social

  5. Fenomenológico

  6. Funcional



2 ¿QUÉ PRODUCE EL ENVEJECIMIENTO?


252 CUESTIONES BÁSICAS SOBRE ENVEJECIMIENTO

Definiciones. Las cuatro preguntas básicas

Todo aquello que vive envejece. Es la UNIVERSALIDAD.

El envejecimiento es un proceso biológico CONTINUO que trabaja desde el inicio de nuestra existencia y que modifica constantemente la estructura y el funcionamiento de nuestro organismo.

Este proceso se desarrolla a:

  1. una VELOCIDAD modificable por factores externos e internos

  2. según ciertas MODALIDADES que varia de acuerdo a los diferentes tipos de células, tejidos y organismos. El envejecimiento es DIFERENCIAL y

  3. Que se manifiesta a TODO NIVEL DE INTEGRACIÓN de la materia viviente: moléculas de información, molécula del tejido conjuntivo, nivel celular, nivel intercelular, en órganos efectores que se adaptan al decrecimiento de la masa metabólica del organismo o a nivel de los mecanismos de control (S.N.C., endocrino, inmunológico).


"El hombre es la única criatura que considera al

envejecimiento como una idea y en consecuencia le teme"


RASGOS PRINCIPALES DEL ENVEJECIMIENTO

RASGOS PRINCIPALES DEL ENVEJECIMIENTO


  • LA DECLINACIÓN FISIOLÓGICA DE LAS FUNCIONES

  • LAS ENFERMEDADES ASOCIADAS CON LA EDAD



  1. Desde la visión médica:

El envejecimiento es:

  1. INTRÍNSECO, característico de cada ser.

  2. UNIVERSAL esta en todos los organismos y tejidos armónicamente,

  3. PROGRESIVO se inicia en la concepción y termina en la muerte,

  4. IRREVERSIBLE, no puede detenerse,

  5. DECLINANTE, se realiza hacia un nivel inferior.

2. Desde la visión biológica:

3 ¿CÓMO SE ESTUDIA EL ENVEJECIMIENTO?


Dificultades metodológicas.
GERONTOLOGIA EXPERIMENTAL:

"La gerontología experimental tiene la misión de explicar los procesos que causan el deterioro del cuerpo humano con el transcurso del tiempo, de buscar la posibilidad de modificar el ritmo y el carácter de ese deterioro y de cómo hacerlo " (Alex Comfort). (2)
35 Gerontología experimental.

Formas y dificultades de estudiar el envejecimiento. Estudios transversales, longitudinales y mixtos.


Los métodos experimentales para estudiar el envejecimiento humano tienen sus dificultades:

a) La mayoría de los mecanismos dilucidados en mamíferos no pueden extrapolarse sin tomar ciertas precauciones, aunque se trate de estudios con mamíferos superiores como los primates.

b) Cuando se estudia al hombre, el tiempo es un factor fundamental. Los estudios longitudinales de población son muy costosos y los estudios transversales presentan el problema del efecto cohorte que los hacen poco comparables.

c) Otros de los factores que distorsionan los resultados son la elección de los criterios y parámetros a estudiar y la elección de la población de la muestra.



  1. ESTUDIOS EN ANIMALES:

Se utilizan animales de vida corta, por ejemplo la mosca de la fruta (drosofila) para el estudio de cromosomas, ratas y ratones, etc. No hay ningún modelo animal que se compare con el hombre. Todos los estudios animales son parciales, e insuficientes para extrapolar resultados respecto del hombre.


  1. Efecto de la temperatura del agua en la longevidad de los peces: los animales de sangre fría viven mas tiempo en temperaturas frías que las de su misma especie en zonas más cálidas. Los animales mamíferos que hibernan pueden alargar la duración de su vida.

  2. En Moscas Drosóphila melanogaster se observó que la longevidad es un carácter poligénico complejo vinculado con aspectos evolutivos de la selección adaptativa. Los insectos longevos tenían una mayor resistencia al estrés oxidativo y a la restricción calórica. (17)

  3. En el nematodo Coernorhabditis elegans fue posible aislar el primer gen asociado con la longevidad el age-1 y los genes Daf relacionados con aquel que controlan el desarrollo larvario. (17)

  4. En las levaduras Saccharomyces cereviciae se ha descripto que el numero de progenies es el mejor indicador de la longitud del ciclo vital. Se habla de una memoria celular regulada por estados de la cromatina y de factores epigenéticos. Mediante clonado de genes que se expresan de manera diferencial a lo largo de la vida se caracterizó el gen Lag 1 capaz de determinar la duración del ciclo. Otros genes como el ras 1 y el ras 2 acortan o alargan la longevidad. El producto metabólico de este gen capta señales del entorno, modulando aspectos vinculados con la nutrición del organismo y la respuesta al estrés dependiente de radiaciones ultravioleta o fluctuaciones de la temperatura. (17)



En los vertebrados superiores los estudios de envejecimiento son más complejos y costosos.

  1. Mc Kay (1939) estudia la longevidad de las ratas y la influencia de la alimentación. Concluye que ratas jóvenes deficientemente alimentadas crecen mas lentamente, pero alcanzan una vida mas prolongada que aquellos que mantienen una alimentación normal.

  2. Trasplantes de piel de ratón: un fragmento de piel trasplantado a otro ratón puede vivir 7 años aunque la longevidad de la especie sea de 2-3 años. Se trata de un envejecimiento diferencial que explica la desigualdad de situaciones de la senectud. ( )

  3. En ratones se ha podido correlacionar una mayor función inmunitaria con una longevidad mayor. Estudios del Locus HLA implican la función inmunitaria en las bases genéticas del envejecimiento, así como los del apo E4 en centenarios franceses que se asocia con una mayor susceptibilidad de enfermedades coronarias y de E. de Alzheimer. (17)


  1. ESTUDIOS EN EL HOMBRE.


1- Biogerontología:

Los genes de la longevidad identificados no son otra cosa que genes que se relacionan con susceptibilidad a enfermedades.

2- Estudios comparativos de poblaciones.

Valoración de la edad biológica de un individuo: para poder comparar personas de la misma edad cronológica en ambientes distintos se requieren dos condiciones:

  1. Contar con un grupo de pruebas uniformadas para poder hacer la estimación cuantitativa de los cambios.

  2. Comparar los resultados obtenidos con una población patrón teniendo en cuenta (con razón o sin ella), que se considera normal por ejemplo caucásicos, de ambiente urbano del hemisferio norte.



Elección de variables dependientes de la edad. Las pautas principales serian

  1. El cambio es máximo entre la niñez y el adulto y después se reduce al mínimo.

  2. El cambio es paralelo al aumento de la edad durante el transcurso de la vida o desde el final del periodo de crecimiento acompañando al índice de mortalidad.

  3. Algunas variables manifiestan un pico entre los 50 y los 60 años.


Tipo de pruebas Son las que miden:

a) desempeños basales de una función determinada en reposo.

b) la progresiva reducción de la capacidad de reserva de un órgano o sistema (pruebas de esfuerzo), más sensibles al avance de la edad. Sus resultados son más indicativos de la ADAPTABILIDAD de la función respectiva.
Selección de pruebas: en función del objetivo de estudio en si, deben permitir anticipar diferencias significativas en un lapso de 10 años, su diversidad debiese permitir estudiar al organismo como un todo, deben ser mensurables en individuos no institucionalizados, sin causar molestias y al menor costo posible.
Baterías : pueden ser

  1. ANTROPOMETRICAS (talla, peso, diámetros, etc.)

  2. FISIOLÓGICAS (presión arterial, capacidad vital, agudeza visual, etc.) y/o

  3. PSICOMETRICAS (Weschker, Raven, simbología digital, etc.).


Deben complementarse con antecedentes personales y del ambiente físico y social y el examen médico. Siempre se tiene que tener en cuenta la duración y el costo por sesión.

Muestras de población:

  1. Debe evitarse toda parcialidad en la selección, para ser representativa de la población. Nunca se debe hacer con un segmento determinado de la población por ejemplo sólo con voluntarios, o con concurrentes a un consultorio externo, o con ancianos institucionalizados.

  2. No podrán generalizarse encuestas hospitalarias para referirlos a la población en conjunto.

  3. La selección debe realizarse sobre la base de los objetivos específicos de la investigación: categorías ocupacionales, grupos socioeconómicos, etc.

  4. De las listas obtenidas seleccionar al azar los que serán sometidos al examen.


  1. Modalidades de estudios de población. Ventajas y desventajas.



119 Modificación de funciones por el envejecimiento II

Desempeño de las funciones cognitivas según edad.
TRANSVERSALES: se trata de comparar dos grupos humanos por ejemplo uno

de 30-34 años con otro de 70-74 años que viven en Buenos Aires en la misma época. Cada cohorte ha vivido experiencias propias en una época determinada. Es muy frecuente encontrar en estos trabajos errores de interpretación cuando no se ha tenido en cuenta el efecto cohorte.

LONGITUDINALES: cada individuo es estudiado con las mismas técnicas luego de un tiempo determinado 5- 10 años. Los resultados de estos trabajos no siempre coinciden con los resultados obtenidos en los transversales, No existe el efecto cohorte, pero tienen el inconveniente del alto costo y la duración de la prueba, que ha veces sobrevive a los investigadores. Ejemplo de estos son los Estudios de Gotemburgo y de la Duke University.
118 Modificación de funciones por el envejecimiento. Parte I.

b) Estudios longitudinales vs. Estudios transversales del envejecimiento cerebral.

MIXTOS : Son estudios transversales cruzados con algunos datos seguidos longitudinalmente.

Lo que se trata es de eliminar el efecto cohorte de los estudios transversales y el alto costo de los longitudinales.

MIXTOS : Son estudios transversales cruzados con algunos datos seguidos longitudinalmente.

Lo que se trata es de eliminar el efecto cohorte de los estudios transversales y el alto costo de los longitudinales.
118 Modificación de funciones por el envejecimiento.

A) Indice de atricción según funciones. Nathan Schock
EFECTO COHORTE: si se estudia el numero de piezas dentales en un grupo de jóvenes de 20 años y lo comparamos con un grupo de 80 podemos con valores exactos interpretar mal los resultados. Si el numero de piezas es de 32 y 3 por ejemplo no podemos inferir el numero de prótesis que van a necesitar sesenta años después los mas jóvenes puesto que varían las condiciones culturales y técnicas, uno no espera que el comportamiento de esta generación sea igual a la de ancianos actuales.

Número de dientes


32 +


3 +

20 80 Edad (años)
VARIABILIDAD DEL ENVEJECIMIENTO:

118 Modificación de funciones por el envejecimiento.

A) Indice de atricción según funciones. Nathan Schock

Existe una LONGEVIDAD POTENCIAL MÁXIMA que corresponde a la duración máxima de la vida de una especie, es un límite fijado por sus características biológicas y determinado por un programa genético para cada especie. Así los elefantes pueden vivir 69 años, los primates 32, (7) la del ratón es de 3,5 años, la del visón 10 y la del hombre esta calculada 110 años, pero en la práctica estos valores no se alcanzan.

El Hombre parece ser el mamífero que vive mas tiempo. Entre los animales

poiquilotermos la tortuga de Carolina viviría 129 años. El registro máximo actualmente reconocido para un humano es de 122 años (Francia) con datos confiables. Jeanne Calment, nació el 21 de Febrero de 1875 en Arlés y murió el 4 de agosto de 1997 en Francia.

La posibilidad de la existencia de genes ligados a la longevidad máxima soporta la idea que el envejecimiento serviría como contribuyente a la mortalidad natural de las poblaciones o dicho de otro modo “El envejecimiento serviría para evitar el exceso de población. La selección daría preferencia al nivel especie sobre el individuo”.

No se debe confundir la extensión de la vida media que se estudia mediante métodos estadísticos sobre poblaciones humanas con la Longevidad potencial máxima que es el límite fijado geneticamente para cada especie.

¿Tendremos que revertir los conceptos de Barrera biológica que impone un límite máximo superior a la longevidad?
Formas de intervención prolongevidad:

  1. Ingeniería Genética.

  2. Acción sobre la telomerasa.


Se puede decir que

  1. La genética determina la longevidad potencial de la especie.

  2. La velocidad de envejecimiento varia mucho entre las especies y aún dentro de la misma especie entre los distintos sistemas entre sí. El medio ambiente físico y psicosocial condicionan esta velocidad.

24 Estructura del ADN : Watson y Crick


296 Estudios del cariotipo.

297 Estudios citogenéticos.El genoma humano
El control genético del Envejecimiento humano.

El flujo de información genética podría interrumpirse por:

  • La acumulación progresiva de errores, por daños a las

moléculas de información.

  • Por la activación o inactivación de genes específicos.

300 Genética y envejecimiento I

Flujo de información.

  1. La MUTAGÉNESIS: sabemos que existen factores ambientales que dañan el A.D.N, pero que el material genético se mantiene fiel debido a que también existen sistemas de reparación.

  2. La INESTABILIDAD GENÉTICA: Pareciera que si bien la asociación entre Inestabilidad Genética y envejecimiento es firme, esta no seria la única causa, existen otros factores que interactúan (ambientales o de la célula misma). Kirkwood, 1988



301 GERONTOGENES: Genes ligados con el envejecimiento y las enfermedades asociadas .




  1. GENES LIGADOS A LA SENESCENCIA (GERONTOGENES)

  2. Cromosoma 1: en él existen genes inductores de la duración máxima de la vida. Su existencia se prueba eliminándolo o infectándolo con un virus. En este cromosoma también se encuentra la presinilina 2 que está asociada con la Enfermedad de Alzheimer.




  1. Cromosoma 4: gen de la corea, de la PROGERIA, del Síndrome de Werner (autosómica recesiva) que es una PROGERIA del adulto.


298 PROGERIA

  1. Cromosoma 21: Síndrome de Down. Hay otros 5 genes involucrados que producen la Proteína N similar a la Enfermedad de Alzheimer.




  1. Cromosoma X: hay un gen que previene la senescencia del ovocito y esta en el brazo largo del cromosoma X. Es el responsable de la menor fertilidad femenina en las mujeres mayores de 35 años.



ECOLOGÍA Y ENVEJECIMIENTO



¿ CÓMO INFLUYE EL MEDIO EXTERNO SOBRE EL ENVEJECIMIENTO?


  1. Cada organismo vivo tiene su propia modalidad de crecimiento y de envejecimiento programada genéticamente.

  2. El ambiente en que vive por lo menos influye sobre el ritmo de avance de este

desarrollo programado.
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