¿Por qué envejecemos? 4 teorías que lo explican

Índice

• Las teorías del envejecimiento
• Teorías de acumulación de daño del envejecimiento
• Teorías programadas del envejecimiento

Las teorías del envejecimiento

A lo largo de los siglos, han surgido muchas teorías y explicaciones a envejecimiento. Por ejemplo, el griego Galeno de Pérgamo, que se desempeñó como médico oficial de la corte del emperador romano Marco Aurelio, creía que el envejecimiento era una pérdida de dos de los cuatro humores corporales, calor y humedad, con el tiempo.

Más recientemente, Erasmus Darwin (abuelo de Charles) sugirió la teoría de que el envejecimiento era una pérdida de "irritabilidad" y respuesta a la sensación en los tejidos.

Desde entonces se han propuesto todo tipo de teorías diferentes sobre por qué envejecemos, pero no hay una única causa aceptada por toda la comunidad científica. De hecho, algunos científicos incluso se preguntan si realmente existe el "envejecimiento", o si es solo un término que usamos para tratar de agrupar varios procesos tremendamente diferentes que se suceden a la vez en el tiempo.

Hay 9 causas del envejecimiento que están bastante aceptadas por la comunidad científica que son indicadores del envejecimiento (cambios epigenéticos, pérdida de proteostasis, disfunción mitocondrial, inestabilidad genómica, desgaste de telómeros, senescencia celular, agotamiento de las células madre, comunicación intercelular alterada, detección de nutrientes desregulada), pero todavía no hay consenso sobre si son la causa del envejecimiento en sí, o simplemente el resultado visible del proceso de envejecimiento.

Hay tantas teorías sobre el envejecimiento como científicos trabajando en el problema, pero la mayoría de ellas se pueden agrupar en dos categorías amplias:

- Teorías de acumulación de daños

- Teorías programadas del envejecimiento

Veamos en qué consiste cada una de ellas.

Teorías de acumulación de daño del envejecimiento

En su nivel más básico, las teorías de acumulación de daño del envejecimiento, a veces también denominadas teorías de error del envejecimiento o teorías de envejecimiento por uso y desgaste, postulan que el envejecimiento es el resultado de una acumulación lenta de daño en el cuerpo a lo largo del tiempo.

A medida que envejecemos, factores externos e internos como la radiación cósmica, las infecciones por bacterias y virus dañinos, e incluso toxinas como la contaminación del aire, causan muchas pequeñas roturas y errores en la compleja maquinaria celular que nos mantiene vivos y repara nuestro cuerpo. A medida que estos errores se acumulan, se agravan y causan más errores y daños, lo que resulta en un efecto en cascada que nos deja más débiles y más susceptibles a enfermedades como el cáncer, el Alzheimer y las infecciones.

1. La teoría de los radicales libres del envejecimiento

También conocida como la teoría del envejecimiento del daño oxidativo (y ocasionalmente la teoría mitocondrial del envejecimiento), esta teoría es una de las más antiguas de esta lista (propuesta originalmente en la década de 1950). Si bien fue muy popular hace 10-15 años, recientemente se ha cuestionado por varias razones.

Los radicales libres (también denominados "especies reactivas de oxígeno" (ROS)) son moléculas con un electrón desapareado que hace que "roben" electrones de las moléculas vecinas. La teoría del envejecimiento de los radicales libres propone que los radicales libres causan el envejecimiento al dañar la función de las moléculas de las que roban electrones. Esto puede causar una reacción en cadena, ya que las moléculas a las que les robaron sus electrones ahora deben robar un electrón de otra molécula cercana.

Dado que muchas moléculas biológicas están construidas de manera muy específica, robarles un electrón puede hacer que no puedan funcionar correctamente. Eventualmente (dice la teoría), este daño se acumula con el tiempo y cada vez más partes de una célula dejan de funcionar, lo que conduce a la muerte celular o senescencia.

Si bien los experimentos iniciales de esta teoría en modelos de ratones y moscas de la fruta fueron prometedores, ya que mostraron que los ratones con niveles más bajos de radicales libres vivían más tiempo y las moscas de la fruta expuestas a más daño oxidativo vivían menos (estudio), los resultados de investigaciones recientes han sido más variados.

Por ejemplo, en los seres humanos, varios antioxidantes como el betacaroteno, la vitamina A y la vitamina E, lejos de prevenir el daño causado por los radicales libres, en realidad pueden aumentar la mortalidad, y muchos estudios grandes han demostrado que los antioxidantes no reducen las enfermedades relacionadas con la edad (estudio). Sin embargo, cabe destacar que la función de los antioxidantes suplementados, así como los antioxidantes endógenos, requiere de un balance de homeostasis (ni demasiada protección, ni demasiada poca protección frente a ROS). Más estudios han demostrado que, en algunos casos, aumentar la cantidad de radicales libres en animales en realidad podría aumentar la longevidad en casos específicos: una vez más, existe un punto óptimo de adaptación/hormesis frente a estrés oxidativo (estudio). Además, ahora se postula que las especies reactivas de oxígeno son moléculas de señalización importantes en el cuerpo.

Por eso, aunque la teoría del envejecimiento de los radicales libres todavía tiene sus adeptos, debe combinarse con las otras teorías en una perspectiva híbrida que integre los diferentes daños mitocondriales, genómicos y celulares/proteicos.

2. La teoría del envejecimiento del daño al ADN

Nuestro ADN y nuestra genética determinan muchísimo sobre nuestra salud y longevidad, por lo que no debería sorprendernos que también sean responsables de cómo y por qué envejecemos.

La teoría del envejecimiento del daño al ADN, propuesta originalmente en la década de 1960, plantea la hipótesis de que, a medida que envejecemos, la maquinaria de reparación celular que generalmente corrige las roturas de las cadenas de ADN, los enlaces cruzados y los errores de transcripción deja de funcionar tan bien como solía hacerlo. Esto significa que todos estos pequeños fragmentos de daño en el ADN, que son causados por numerosos mecanismos, desde errores de copia accidentales hasta la radiación y los radicales libres que vimos anteriormente, comienzan a acumularse lentamente en las células.

A medida que este daño al ADN empeora en miles de millones de células diferentes de nuestro cuerpo, muchas de ellas mueren, dejan de funcionar correctamente o se convierten en células zombis senescentes que envían señales dañinas a sus vecinos sanos cercanos. El efecto combinado de todo esto es que el cuerpo se vuelve menos funcional, más débil y más susceptible a las enfermedades.

La teoría del envejecimiento del daño al ADN también tiene bastante investigación que la respalda, incluidos estudios que muestran que los centenarios tienen niveles más altos de enzimas reparadoras del ADN en sus cuerpos y que los ratones con mutaciones que no les permiten reparar el daño del ADN tienden envejecer más rápido (estudio). Además, ciertas enfermedades del envejecimiento prematuro en los seres humanos, llamadas progeria, son causadas por defectos en el ADN y hacen que las personas que son cronológicamente jóvenes sufran muchos de los síntomas de la vejez, como arrugas, enfermedades cardiovasculares y problemas de resistencia ósea.

Dicho esto, alguna evidencia contradictoria en ratones, a saber, que los ratones mutados sin ciertos genes de reparación del ADN no envejecieron más rápido que los controles (estudio), sugiere que tal vez solo los tipos específicos de daño del ADN son importantes para el envejecimiento.

3. La teoría de la información del envejecimiento

También conocida como la teoría epigenética del envejecimiento, esta es una teoría bastante nueva, propuesta por destacados investigadores de extensión de la vida como el Dr. David Sinclair de Harvard y el Dr. Steve Horvath, el creador del reloj epigenético para medir la edad biológica. Se puede pensar en ella en algunos aspectos como un subconjunto de la teoría del envejecimiento del daño al ADN, pero es lo suficientemente distinto como para considerarlo por separado.

La epigenética se refiere a cómo el ADN y los genes se empaquetan alrededor de proteínas llamadas histonas. Cuando el ADN se envuelve firmemente alrededor de una histona, esa sección no expresa sus genes. Solo cuando se desenrolla el ADN, sus genes son accesibles y activos. Todo esto, más algunos factores como moléculas llamadas grupos metilo que se adhieren a las histonas, se llama epigenoma.

Según la información o la teoría epigenética del envejecimiento, el daño al epigenoma (cómo se empaqueta y expresa el ADN) causa el envejecimiento. El epigenoma determina qué tipo de célula es una célula al expresar y suprimir genes específicos. Una célula de la piel expresará ciertos genes, pero no otros, mientras que una célula del corazón expresará y suprimirá genes completamente diferentes.

Sin embargo, a medida que daños como las toxinas, la radiación y los radicales libres alteran el epigenoma, las células comienzan a "olvidar" qué tipo de célula son. Si este daño no se repara, las células de la piel pueden comenzar a actuar como las células del corazón y viceversa, lo que lleva a todo tipo de problemas y, finalmente, a la muerte celular o la senescencia.

Lo prometedor de esta teoría es que, a diferencia del ADN, que en realidad no cambia a lo largo de la vida, el epigenoma cambia constantemente y en realidad es (relativamente) fácil de modificar. Se ha demostrado que todo tipo de hábitos de estilo de vida, desde fumar, beber, hacer ejercicio y la dieta, influyen y alteran la epigenética.

Hay algunas investigaciones recientes (especialmente utilizando los relojes epigenéticos de Horvath) que correlacionan el daño epigenético y los cambios con la susceptibilidad a las enfermedades relacionadas con la edad, así como también con un mayor riesgo de mortalidad y senescencia celular, pero todavía hay mucha investigación y trabajo por hacer.

Teorías programadas del envejecimiento

A diferencia de las teorías de acumulación de daño del envejecimiento, las teorías programadas del envejecimiento sostienen que el envejecimiento es un proceso que está programado por el cuerpo, o por la evolución, para cerrar deliberadamente los mecanismos de reparación y permitir que el cuerpo envejezca, se descomponga y finalmente muera.

Si bien existen varias teorías programadas sobre el envejecimiento, se diferencian principalmente en los mecanismos de cómo el "programa" se "ejecuta" en el cuerpo, no en el razonamiento de por qué existe el programa en primer lugar, por lo que son bastante similares unas a otras.

4. La teoría de la selección de grupos del envejecimiento

Si el envejecimiento es un programa central que el cuerpo ejecuta a propósito, la pregunta más importante que debemos responder es: ¿por qué?

Según la teoría darwiniana, la evolución debería seleccionar rasgos que permitan a un individuo sobrevivir el tiempo suficiente para reproducirse y transmitir sus genes. Entonces, ¿por qué, en cambio, seleccionaría un programa biológico que debilite al individuo y lo haga más susceptible a las enfermedades y la muerte con el tiempo?

La teoría de la selección grupal del envejecimiento responde a esa pregunta quitando el enfoque evolutivo del individuo al grupo.

Esencialmente, esta teoría (a veces también llamada teoría del envejecimiento por selección de parentesco) sostiene que la supervivencia del grupo es más importante para transmitir la genética a lo largo del tiempo, por lo que una de las razones por las que el envejecimiento puede haber evolucionado es que es beneficioso para el grupo incluso si es perjudicial para el individuo.

Existen algunas pruebas experimentales que respaldan esta teoría evolutiva del envejecimiento. Por ejemplo, el descubrimiento de "genes de longevidad" en organismos como la levadura y en humanos (estudio) que, cuando se activan, pueden ralentizar el proceso de envejecimiento e incluso, en algunos casos, rejuvenecer el organismo envejecido, sugiere que puede haber una razón evolutiva por la que estos genes apagarse a medida que envejecemos. La existencia de lo que parece un "reloj biológico" universal, evolutivamente conservado en múltiples especies (estudio), utilizando una variación del reloj epigenético basado en metilación de Steve Horvath, también podría sugerir que existe un programa central que regula el envejecimiento a nivel del organismo. Y el hallazgo de que diluir la sangre en ratones viejos con, esencialmente, una solución salina provocó la reversión del envejecimiento y el rejuvenecimiento de los tejidos, sugiere que puede haber moléculas de señalización pro-envejecimiento en la sangre que "le dicen" a todas las otras partes del cuerpo que envejezcan (estudio).

Además, tanto la levadura como las lombrices muestran procesos biológicos que causan activamente la senescencia y la muerte, y estudios recientes de modelos informáticos han sugerido que tales procesos podrían aumentar la aptitud de las colonias de lombrices en su conjunto. Algunas investigaciones de medicina anteriores sobre las tasas de mortalidad de aves y mamíferos también respaldan la idea de que el envejecimiento puede ser una herramienta evolutiva para mantener constantes las tasas de mortalidad de la población para evitar la superpoblación que podría conducir a la muerte masiva de grupos.

Las críticas a la teoría de la selección grupal del envejecimiento se centran en las fortalezas relativas de la selección individual frente a la selección grupal en la evolución, argumentando que la selección grupal es normalmente una fuerza mucho más débil que la selección individual.

Además, los críticos sugieren que existen razones alternativas por las que los genes de longevidad podrían "desactivarse" a medida que envejecemos, como la "pleiotropía antagónica". Pleiotropía es el griego antiguo que significa "más formas" y aquí se refiere al fenómeno de un gen que influye en múltiples rasgos aparentemente no relacionados. La teoría antagónica de la pleiotropía del envejecimiento dice que se puede hacer una compensación con algunos genes de longevidad que, si bien pueden ayudarnos a mantenernos saludables cuando somos jóvenes, en realidad tienen efectos dañinos durante un período de tiempo suficientemente largo, pero que esos efectos dañinos solo suceden después de que nos hayamos reproducido, por lo que la evolución no selecciona para mitigarlos.