Hormesis y envejecimiento

Índice

• ¿Qué es la hormesis?
• Hormesis y estrés oxidante
• El efecto hormético durante la senescencia y el envejecimiento
• Tratamientos horméticos para aumentar la longevidad

¿Qué es la hormesis?

La hormesis es un proceso biológico mediante el cual una célula o un conjunto de células responde de manera adaptativa a un factor o agente externo dañino a dosis altas para evitar este daño.

Es decir, es un proceso por el cual las células del organismo se adaptan a un factor externo potencialmente dañino, logrando un efecto beneficioso para el organismo, así como sobrevivir a las situaciones lesivas que tienen que soportar debidas a los cambios que sufre constantemente el medio ambiente que les rodea.

En otras palabras, la hormesis sugiere que la exposición a ciertas cantidades de un agente estresante puede ser beneficiosa para la salud, ya que puede estimular al organismo a desarrollar mecanismos de defensa y reparación celular.

Se ha observado que la hormesis puede tener efectos positivos en diversas áreas, como la longevidad, la resistencia al estrés, la función cognitiva, la salud cardiovascular y el sistema inmunológico.

Los agentes horméticos más importantes son la radiación, el calor, los metales pesados, el etanol, los agentes prooxidantes, los antibióticos, el ejercicio físico y la restricción alimentaria.

Este concepto se viene estudiando desde hace décadas, pero no fue hasta el 2002 cuando a través de una publicación de Calabrese y Baldwin (Defining Hormesis) se dio a conocer y empezó a aceptarse de forma definitiva. Aún se desconoce mucho sobre él, aunque se cree que no existe un mecanismo único, sino varias vías que son capaces de desencadenar la hormesis.

La hormesis originalmente se explicó como un fenómeno de dosis-respuesta en el que primero hay una dosis de un agente tóxico seguida de una respuesta compensandora para evitar el daño de ese agente.

Hormesis y estrés oxidante

El estrés oxidante es un desequilibrio entre las moléculas oxidantes, principalmente las especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno (ERO y ERN) y las moléculas antioxidantes, que favorece a las primeras, generando así un ambiente celular en el cual se propiciará el daño oxidante a las biomoléculas (lípidos, proteínas y ADN).

Desde su aparición, los organismos aérobicos (que viven en presencia de oxígeno) han tenido que convivir y lidiar con una gran cantidad de ERO/ERN. La constante exposición de los organismos a los cambios ambientales, a la contaminación o a diversos compuestos químicos puede generar un incremento en las ERO/ERN, lo que puede variar el balance en el estado redox celular, conduciendo al estrés oxidante. Aunque no solo los agentes externos pueden generar ERO/ERN, también el metabolismo celular normal, como la respiración e intercambio de oxígeno, el estilo de vida, la alimentación y la edad pueden incrementar las ERO/ERN.

Todos los organismos poseen diversos mecanismos antioxidantes para contrarrestar este proceso y neutralizar el daño oxidativo, entre los que se encuentran tanto compuestos enzimáticos (p. ej. la catalasa y las peroxidasas) como no enzimáticos (p. ej. las vitaminas E, C y A).

El problema es que esta respuesta celular puede desequilibrarse en algunas ocasiones, causando daños permanentes.

En los últimos años han aumentado enfermedades crónicas como las autoinmunes, metabólicas, cardiovasculares, tumorales… en parte porque vivimos más tiempo, pero también por nuestra forma de vida, el tabaquismo, el sedentarismo, la obesidad, nuevas toxinas, el abuso de drogas o incluso de medicamentos. Todo lo cual nos causa un severo estrés oxidativo.

Y las diversas respuestas que dan nuestras células ante este estrés oxidante es la hormesis de la que venimos hablando. Por lo tanto, la respuesta hormética es transitoria y dinámica ya que se activa según una serie de procesos que se producen en el organismo.

Cuando las células se ven expuestas a dosis bajas de agentes oxidantes, modifican la expresión de los genes que forman parte de la respuesta hormética durante unas 9 horas, nunca más allá de 30 horas. Por eso se la compara con la respuesta en el sistema inmune de una vacuna, aunque esta respuesta suele ser muy duradera, mientras que la respuesta hormética necesita otra vez un agente inductor para activarse. Es decir, la hormesis se activa ante una serie de procesos. 

La respuesta hormética depende no solo del agente inductor, sino también del ciclo metabólico de la célula y, por lo tanto, de la edad de la persona. 

El efecto hormético durante la senescencia y el envejecimiento

El envejecimiento es un fenómeno biológico complejo e inevitable que se relaciona con la pérdida de las capacidades fisiológicas, bioquímicas y estructurales de un organismo.

Todos los seres vivos envejecen y, entre otros motivos, lo hacen por la aparición de una serie de enfermedades relacionadas con la edad que aparecen por la respuesta al estrés oxidante, ya que existe un aumento en la generación de ERO/ERN y una disminución en las vías de reparación al empeorar al funcionamiento general del organismo. 

Los daños generados por este desbalance pueden conducir a desórdenes neurodegenerativos, neoplasias, enfermedades autoinmunes y enfermedades con alteración mitocondrial como la diabetes y el Alzheimer, entre otras.

La teoría del envejecimiento por acumulación de daño oxidante en las biomoléculas fue propuesta hace más de 50 años por Harman y afirma que las ERO generadas en el metabolismo normal, como por ejemplo la respiración mitocondrial, conducen al deterioro de las funciones celulares y finalmente a la muerte.

Pero también se ha comprobado que las ERO pueden participar en vías de señalización involucradas en el mejoramiento de la salud y la inducción de la longevidad en algunas especies.

Esta discrepancia podría explicarse gracias a la hormesis. La exposición continua de dosis baja de algunos de estos factores estresantes, como la restricción calórica, el ejercicio o la hipoxia, pueden generar una respuesta hormética que, posteriormente, permitirá al organismo responder mejor a eventos más estresantes, reparando el daño que estos agentes pueden causar y evitando el desarrollo de ciertas enfermedades y el envejecimiento. 

Por lo tanto, la hormesis puede ser un proceso de protección y reparación que evite la senescencia celular, retrasando la muerte. 

Tratamientos horméticos para aumentar la longevidad

Por todo ello, es importante conocer y comprender los mecanismos que conllevan el envejecimiento y los determinantes de la longevidad para reducir los efectos de las enfermedades asociadas a la edad y favorecer un envejecimiento saludable.

Para empezar, hay que mantener la homeostasis celular del organismo coordinando algunos procesos como las vías de señalización insulina/factor de crecimiento insulínico 1 (IGF-1), la vía AMPK, las sirtuinas…

Todo esto se puede hacer adoptando una serie de medidas relacionadas con la alimentación, la temperatura, el ejercicio físico, etc.

Aumentando la resistencia al estrés, a través de estos sistemas de mantenimiento, podemos mejorar nuestra salud general y vivir más. 

Dentro de las intervenciones aceptadas para disminuir o retrasar el envejecimiento destacan la restricción calórica (RC) o restricción dietética (ayuno intermitente), las intervenciones farmacológicas y el ejercicio, ya que todos ellos aumentan el metabolismo de la mitocondria y la formación moderada de ERO que incrementan la resistencia al estrés, la defensa antioxidante y aumentan la longevidad.

La restricción calórica, que implica reducir la ingesta calórica diaria sin causar malnutrición, ha demostrado aumentar la longevidad en muchos modelos animales. Se cree que la restricción calórica induce la hormesis al aumentar la actividad celular y reducir el daño oxidativo, lo que podría prevenir o retrasar enfermedades relacionadas con la edad.

Mientras que el ejercicio físico moderado y regular puede mejorar la resistencia al estrés, aumentar la función cognitiva, reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares y mejorar la salud metabólica en general, lo que podría contribuir a una vida más larga y saludable.

Además, con el estrés alimenticio se ha logrado prevenir o disminuir la severidad del cáncer, derrames cerebrales, enfermedad coronaria, enfermedad autoinmune, alergias, enfermedad de Parkinson y de Alzheimer. Esto se consigue con prácticas como el ayuno en días alternos y ayuno a corto plazo, restricción de la cantidad o de la frecuencia de admisión, etc.