Evolución del envejecimiento - Evolution of ageing

La investigación sobre la evolución del envejecimiento tiene como objetivo explicar por qué evolucionaría un proceso perjudicial como el envejecimiento y por qué hay tanta variabilidad en la esperanza de vida de los organismos vivos. Las teorías clásicas de la evolución (acumulación de mutaciones, pleiotropía antagonista y soma desechable) sugieren que los factores ambientales, como la depredación, los accidentes, las enfermedades, el hambre, aseguran que la mayoría de los organismos que viven en entornos naturales no vivirán hasta la vejez, por lo que habrá Habrá muy poca presión para conservar los cambios genéticos que aumentan la longevidad. En cambio, la selección natural favorecerá fuertemente los genes que aseguran la maduración temprana y la reproducción rápida, y la selección de rasgos genéticos que promueven el auto mantenimiento celular y molecular disminuirá con la edad para la mayoría de los organismos.

Teorías e hipótesis

El principio

August Weismann fue el responsable de interpretar y formalizar los mecanismos de la evolución darwiniana en un marco teórico moderno. En 1889, teorizó que el envejecimiento era parte del programa de la vida para dejar espacio a la próxima generación con el fin de mantener la rotación necesaria para la evolución. La idea de que se seleccionó la característica del envejecimiento (una adaptación) debido a su efecto deletéreo se descartó en gran medida durante gran parte del siglo XX, pero un modelo teórico sugiere que el envejecimiento altruista podría evolucionar si hay poca migración entre las poblaciones. Más tarde, Weismann abandonó su teoría y después de algún tiempo siguió con su teoría de la "muerte programada".

La selección natural es un proceso que permite que los organismos se adapten mejor al medio ambiente, es la supervivencia de los más aptos lo que se predice que producirá más descendientes. La selección natural actúa sobre los rasgos del ciclo de vida para optimizar el éxito reproductivo y la aptitud de por vida. La aptitud en este contexto se refiere a la probabilidad de que un organismo sobreviva y se reproduzca. Se basa en el medio ambiente y también es relativo a otros individuos de la población. Los ejemplos de rasgos de la historia de vida incluyen; edad y talla en la primera reproducción, número de talla y crías producidas y período de vida reproductiva. Los organismos ponen energía en el crecimiento, la reproducción y el mantenimiento siguiendo un patrón particular que cambia a lo largo de su vida debido a las compensaciones que existen entre las diferentes asignaciones de energía. La inversión en la reproducción actual frente a la futura, por ejemplo, se realiza a expensas del otro. La selección natural, sin embargo, no es tan eficaz en los organismos a medida que envejecen. La acumulación de mutaciones (MA) y la pleiotropía antagonista (AP) son dos factores que contribuyen a la senescencia . Tanto MA como AP contribuyen a la disminución de la condición física relacionada con la edad. La acumulación de alelos mutados aleatorios relacionados con la edad de la línea germinal se conoce como acumulación de mutaciones. Tenga en cuenta que las mutaciones somáticas no son hereditarias, son solo una fuente de variación en el desarrollo. Los estudios realizados en Drosophila melanogaster han demostrado que la acumulación de mutaciones impulsa la combinación de alelos que tienen "efectos aditivos específicos de la edad" que provocan una disminución de la respuesta al estrés y, en última instancia, una disminución de la aptitud física relacionada con la edad. El número de divisiones de células germinales por generación es variable entre linajes y se relaciona con el tamaño del genoma; para humanos; 401 divisiones de células germinales ocurren por generación en hombres y 31 en mujeres.

Acumulación de mutaciones

Línea germinal

La primera teoría moderna del envejecimiento de los mamíferos fue formulada por Peter Medawar en 1952. Esta teoría se formó en la década anterior con JBS Haldane y su concepto de sombra de selección . El desarrollo de la civilización humana ha cambiado la sombra selectiva, ya que las condiciones en las que viven ahora los humanos incluyen una mejor calidad de los alimentos, las condiciones de vida y la atención médica. Esta atención médica mejorada incluye la medicina moderna, como los antibióticos y la nueva tecnología médica. Algunos estudios en Drosophila han demostrado que la edad de expresión de nuevas mutaciones deletéreas define los efectos que contribuyen a la mortalidad. Sin embargo, en general; aunque su frecuencia aumenta, sus efectos y variación disminuyen con la edad.

No existe una teoría que explique cómo estas mutaciones deletéreas afectan la aptitud en diferentes edades y la evolución de la senescencia. Su idea era que el envejecimiento era una cuestión de negligencia, ya que la naturaleza es un lugar altamente competitivo. Casi todos los animales mueren en estado salvaje a causa de depredadores, enfermedades o accidentes, lo que reduce la edad promedio de muerte. Por lo tanto, no hay muchas razones por las que el cuerpo deba permanecer en forma a largo plazo porque la presión de selección es baja para los rasgos que mantendrían la viabilidad más allá del momento en que la mayoría de los animales habrían muerto de todos modos. Las enfermedades metabólicas surgen debido a la baja demanda de actividad física en la civilización moderna en comparación con los tiempos en los que los humanos tenían que buscar comida en la naturaleza para sobrevivir. Con la sombra selectiva ahora desplazada, los humanos deben lidiar con estas nuevas presiones selectivas.

La senescencia se considera un subproducto de la fisiología porque nuestro metabolismo celular crea productos que son tóxicos, obtenemos mutaciones cuando envejecemos y no tenemos suficientes células madre que se regeneren. ¿Por qué la selección no encontró y favoreció las mutaciones de manera que nos permitieran, por ejemplo, regenerar nuestras células o no producir un metabolismo tóxico? ¿Por qué evolucionó la menopausia? Porque la selección es más eficiente en los rasgos que aparecen temprano en la vida. Las mutaciones que tienen un efecto temprano en la vida aumentarán la aptitud mucho más que las mutaciones que se manifiestan tardíamente. La mayoría de las personas ya se han reproducido antes de que se manifieste cualquier enfermedad; esto significa que los padres transmitirán sus alelos a sus descendientes antes de que presenten problemas de aptitud física y, por lo tanto, es "demasiado tarde" para la selección.

Las dos teorías; no adaptativo y adaptativo se utilizan para explicar la evolución de la senescencia, que es la disminución de la reproducción con la edad. La teoría no adaptativa asume que el deterioro evolutivo de la edad humana ocurre como resultado de la acumulación de mutaciones deletéreas en la línea germinal. Estas mutaciones deletéreas comienzan a expresarse tarde en la vida, cuando estamos débiles / tambaleantes y ya nos hemos reproducido, esto significa que la selección natural no puede actuar sobre ellas porque la reproducción ha terminado. Los estudios realizados en Drosophila melanogaster han demostrado una relación inversa entre la edad óptima media en la madurez y las tasas de mutación por gen. La acumulación de mutaciones afecta la asignación de energía y el tiempo que se dirigen hacia el crecimiento y la reproducción durante la vida de un organismo, especialmente el período de vida reproductiva debido al hecho de que la acumulación de mutaciones acelera la senescencia, esto significa que los organismos deben alcanzar la edad óptima de madurez a una edad más temprana a medida que su vida reproductiva se acorta con la mutación acumulada.

Las mutaciones ocurren y son completamente aleatorias con respecto a una necesidad en el medio ambiente y la aptitud. Las mutaciones pueden ser beneficiosas si aumentan la aptitud de un organismo, neutrales cuando no afectan la aptitud de un organismo o perjudiciales cuando afectan negativamente la aptitud de un organismo. Los experimentos realizados anteriormente han demostrado que la mayoría de las acumulaciones de mutaciones son perjudiciales y solo unas pocas son beneficiosas. Las mutaciones de genes que interactúan entre sí durante el proceso de desarrollo crean diversidad biológica y, por tanto, fenotípica. Las mutaciones son información genética que se expresa entre organismos a través de la expresión génica , que es la traducción de información genética a un carácter fenotípico. La evolución es el cambio de un rasgo hereditario en una población a lo largo de generaciones, ya que las mutaciones generan variaciones en los rasgos hereditarios; se consideran la materia prima de la evolución. Por tanto, las acumulaciones de mutaciones beneficiosas durante los procesos de desarrollo podrían generar más variaciones fenotípicas, lo que aumenta la frecuencia de sus genes y afecta la capacidad de evolución fenotípica.

Células somáticas

Una idea popular, que no ha logrado obtener un apoyo experimental significativo, es que la mutación en las células somáticas, a diferencia del daño del ADN en las células somáticas, es la causa principal del envejecimiento. Los ratones defectuosos en el mutL homólogo PMS2 tener alrededor de una frecuencia de mutación 100 veces elevado en todos los tejidos, pero no parecen envejecer más rápidamente. Estos ratones muestran un desarrollo y una vida principalmente normales, excepto por la carcinogénesis de inicio temprano y la infertilidad masculina. Aunque las mutaciones de la línea germinal pueden influir en el curso del proceso de envejecimiento a lo largo de muchas generaciones (como se discutió anteriormente), las mutaciones somáticas que ocurren durante la vida de un organismo parecen tener poco efecto, si es que lo tienen, sobre el proceso de envejecimiento.

Pleiotropía antagonista

La teoría de Medawar fue criticada y desarrollada más tarde por George C. Williams en 1957. Williams señaló que la senescencia puede estar causando muchas muertes incluso si los animales no están "muriendo de vejez". Comenzó su hipótesis con la idea de que el envejecimiento puede provocar una senescencia más temprana debido a la naturaleza competitiva de la vida. Incluso una pequeña cantidad de envejecimiento puede ser fatal; por lo tanto, la selección natural sí se preocupa y el envejecimiento no es gratuito.

Williams finalmente propuso su propia hipótesis llamada pleiotropía antagónica . La pleiotropía, por sí sola, significa una mutación que causa múltiples efectos sobre el fenotipo . La pleiotropía antagonista, por otro lado, se ocupa de un gen que crea dos rasgos, uno es beneficioso y el otro perjudicial. En esencia, esto se refiere a genes que ofrecen beneficios en una etapa temprana de la vida, pero acumulan un costo más adelante. En otras palabras, la pleiotropía antagónica es cuando la relación resultante entre dos rasgos es negativa. Es cuando un rasgo fenotípico afecta positivamente la reproducción actual a expensas de la senescencia, el crecimiento y el mantenimiento acelerados más adelante. La pleiotropía antagonista es permanente a menos que ocurra una mutación que modifique los efectos del locus primario.

Aunque la pleiotropía antagónica es una teoría predominante en la actualidad, esto es en gran parte por defecto y no ha sido bien verificado. La investigación ha demostrado que esto no es cierto para todos los genes y puede considerarse como una validación parcial de la teoría, pero corta la premisa central: que las compensaciones genéticas son la causa principal del envejecimiento.

En experimentos de reproducción, Michael R. Rose seleccionó moscas de la fruta para una vida útil prolongada. Basándose en la pleiotropía antagónica, Rose esperaba que esto seguramente reduciría su fertilidad . Su equipo descubrió que eran capaces de criar moscas que vivían más del doble que las moscas con las que empezaron, pero para su sorpresa, las moscas puras y longevas en realidad ponían más huevos que las moscas de vida corta. Este fue otro revés para la teoría de la pleiotropía, aunque Rose sostiene que puede ser un artefacto experimental.

Teoría del soma desechable

Una tercera teoría dominante, propuesta en 1977 por Thomas Kirkwood , supone que el organismo debe presupuestar los recursos disponibles. El cuerpo utiliza recursos derivados del medio ambiente para el metabolismo, la reproducción, la reparación y el mantenimiento, y el cuerpo debe comprometerse cuando hay un suministro limitado de recursos. La teoría establece que este compromiso hace que el cuerpo reasigne energía a la función de reparación que hace que el cuerpo se deteriore gradualmente con la edad.

Una advertencia a esta teoría sugiere que esta reasignación de energía se basa en el tiempo en lugar de limitar los recursos. Este concepto se centra en la presión evolutiva para reproducirse en un período de tiempo óptimo establecido por la edad y el nicho ecológico. La forma en que esto tiene éxito es mediante la asignación de tiempo y energía en la reparación del daño a nivel celular, lo que resulta en una acumulación de daño y una menor esperanza de vida en relación con los organismos con una gestación más larga . Este concepto surge de un análisis comparativo de la estabilidad genómica en células de mamíferos.

Un argumento opuesto se basa en el efecto de la restricción calórica , que alarga la vida. Sin embargo, no se ha demostrado que la restricción dietética aumente el éxito reproductivo (aptitud) a lo largo de la vida, porque cuando la disponibilidad de alimentos es menor, la producción reproductiva también es menor. Además, las calorías no son el único recurso de suministro posiblemente limitado a un organismo que podría tener un efecto en múltiples dimensiones del fitness.

Teoría del daño / error del ADN

Al igual que la mutación y la expresión del ADN tienen efectos fenotípicos en los organismos, el daño del ADN y la acumulación de mutaciones también tienen consecuencias fenotípicas en los seres humanos mayores. El daño a las macromoléculas como el ADN, el ARN y las proteínas, junto con el deterioro de los tejidos y órganos, son la base del envejecimiento. Las tasas de envejecimiento específicas de cada especie se deben a cambios deletéreos que se manifiestan después de la fase reproductiva. " El ADN mitocondrial (ADNmt) regula el metabolismo celular , la apoptosis y el control del estrés oxidativo ". El daño al mtDNA es, por tanto, otro factor que contribuye a los fenotipos relacionados con el envejecimiento . La neurodegeneración y el cáncer son dos factores que se manifiestan con daño al ADN; por lo tanto, debemos comprender el cambio en la asociación entre el daño del ADN y la reparación del ADN a medida que envejecemos para estar al tanto de las enfermedades relacionadas con la edad y desarrollar estilos de vida que posiblemente podrían promover una vida sana.

La teoría del envejecimiento del daño al ADN postula que el daño al ADN es omnipresente en el mundo biológico y es la causa principal del envejecimiento. La teoría se basa en la idea de que el envejecimiento se produce con el tiempo debido al daño del ADN. Como ejemplo, los estudios del cerebro y el músculo de los mamíferos han demostrado que la capacidad de reparación del ADN es relativamente alta durante el desarrollo temprano cuando las células se dividen mitóticamente, pero disminuye sustancialmente a medida que las células entran en el estado posmitótico.

El efecto de reducir la expresión de la capacidad de reparación del ADN es una mayor acumulación de daño en el ADN. Esto altera la transcripción de genes y provoca la pérdida progresiva de las funciones celulares y tisulares que definen el envejecimiento. Como respuesta al daño del ADN, una de las respuestas desencadenadas por el estrés oxidativo es la activación del p53 . La proteína p53 se une al ADN, luego estimula la producción de un p21 , que también se conoce como inhibidor de la quinasa 1 dependiente de ciclina. Esto asegura que la célula no pueda entrar en la siguiente etapa de la división celular a menos que se repare el daño del ADN. Sin embargo, las células p21 pueden desencadenar la apoptosis . La apoptosis o muerte celular programada se asocia con la degradación gradual del sistema inmunológico, el músculo esquelético y el mal funcionamiento asociado con el envejecimiento.

Teoría de los telómeros del envejecimiento

Los telómeros son secuencias de nucleótidos recurrentes que protegen los extremos de nuestro cromosoma; son sensibles al estrés oxidativo y se degradan durante la replicación cromosómica. La telomerasa es una proteína ribonucleotídica que ayuda a reparar y reemplazar los telómeros degradados . Sin embargo, la telomerasa nos falla a medida que envejecemos; se vuelve menos capaz de reparar los telómeros y todo nuestro cuerpo comienza a desmoronarse. Esto significa que nuestras células ya no pueden dividirse o dividirse con errores, y esa es la base del envejecimiento. Una nueva investigación también ha demostrado que existe una asociación entre el acortamiento de los telómeros y la disfunción mitocondrial. Sin embargo, la sobreexpresión de telomerasa aumenta las posibilidades de cáncer. Si los telómeros permanecen en reparación, existe una mayor probabilidad de longevidad, pero también hay más división celular y una mayor probabilidad de mutación, lo que podría resultar en cáncer. Por tanto, una célula longeva es solo una bomba de tiempo. Mejorar la actividad de la telomerasa no es, por tanto, una solución; solo permite que las células vivan más tiempo. Sin embargo, las ratas topo desnudas tienen una alta actividad de telomerasa; viven mucho y nunca contraen cáncer; son, por tanto, una excepción a esta hipótesis.

Teorías de mantenimiento programado

Las teorías, como la teoría de la "muerte programada" de Weismann, sugieren que el deterioro y la muerte debido al envejecimiento son un resultado intencional del diseño evolucionado de un organismo, y se conocen como teorías del envejecimiento programado o envejecimiento adaptativo.

La teoría del mantenimiento programado basada en la capacidad de evolución sugiere que los mecanismos de reparación están controlados por un mecanismo de control común capaz de detectar condiciones, como la restricción calórica, y puede ser responsable de la vida útil en especies particulares. En esta teoría, las técnicas de supervivencia se basan en mecanismos de control en lugar del mecanismo de mantenimiento individual, que se ve en la teoría no programada del envejecimiento de los mamíferos.

Una teoría no programada del envejecimiento de los mamíferos establece que las diferentes especies poseen diferentes capacidades de mantenimiento y reparación. Las especies de vida más larga poseen muchos mecanismos para compensar el daño debido a causas como la oxidación, el acortamiento de los telómeros y otros procesos de deterioro. Las especies de vida más corta, que tienen edades más tempranas de madurez sexual, tienen menos necesidad de longevidad y, por lo tanto, no evolucionaron ni conservaron los mecanismos de reparación más efectivos. Por lo tanto, el daño se acumula más rápidamente, lo que resulta en manifestaciones más tempranas y una vida útil más corta. Dado que existe una amplia variedad de manifestaciones del envejecimiento que parecen tener causas muy diferentes, es probable que existan muchas funciones diferentes de mantenimiento y reparación.

Sombra selectiva

El sombreado selectivo es una de las teorías evolutivas del envejecimiento basada en la presunción de que la selección de un individuo generalmente disminuye una vez que pasa esencialmente la fase de madurez sexual. Como resultado, esto forma una sombra sin la cuenta de la aptitud sexual, que ya no se considera como edades individuales. Esto apoya la idea de que la fuerza de la selección natural declina en función de la edad, que fue introducida por primera vez por Peter B. Medewar y JBS Haldane.

"La idea conceptual clave que permitió a Medawar, Williams y otros desarrollar la teoría evolutiva del envejecimiento se basa en la noción de que la fuerza de la selección natural, una medida de la eficacia con la que actúa la selección sobre la tasa de supervivencia o la fecundidad en función de la edad , disminuye con la edad progresiva ".

Medewar desarrolló un modelo que destaca esto, mostrando la disminución en la tasa de supervivencia de una población a medida que un individuo envejece, sin embargo, la tasa de reproducción se mantiene constante. La probabilidad de reproducción generalmente alcanza su punto máximo durante la madurez sexual y disminuye a medida que un individuo envejece, mientras que el resto de la población disminuye con la edad a medida que entra en la sombra de selección. El modelo también apoya la teoría de Medewars de que debido a condiciones peligrosas e impredecibles en el medio ambiente, como enfermedades, cambios climáticos y depredadores, muchas personas mueren poco después de la maduración sexual. En consecuencia, la probabilidad de que un individuo sobreviva y sufra efectos relacionados con la edad es relativamente baja.

De la misma manera, se seleccionan muchas mutaciones beneficiosas si tienen un efecto positivo en un individuo más adelante en la vida. Por ejemplo, si una mutación beneficiosa o perjudicial ocurre solo después de la fase reproductiva de un individuo, entonces no afectará la aptitud, que por lo tanto no se puede seleccionar. Posteriormente, estas mutaciones y efectos posteriores se consideran en la "región de sombra" de la selección ".

Seleccion natural

Selección de grupo

La selección de grupos se basa en la idea de que todos los miembros de un grupo determinado tendrán éxito o fracasarán juntos según las circunstancias. Con este mecanismo, la deriva genética se produce de forma colectiva para todos los miembros del grupo y los diferencia de otros grupos de su propia especie. Esto es diferente a la selección individual, ya que se centra en el grupo más que en el individuo.

A menudo, también los individuos posreproductivos realizan transferencias intergeneracionales: los delfines mulares y las ballenas piloto cuidan a sus nietos; hay cría cooperativa de algunos mamíferos, muchos insectos y alrededor de 200 especies de aves; las diferencias de sexo en la supervivencia de los primates antropoides tienden a correlacionarse con el cuidado de la descendencia; o un infante de Efe suele ser atendido por más de 10 personas. Lee desarrolló una teoría formal que integra la selección debida a transferencias (en todas las edades) con la selección debida a la fertilidad.

Evolvability

La capacidad de evolución se basa en la idea de que un organismo se adapta genéticamente a su entorno actual.

Skulachev (1997) ha sugerido que el envejecimiento programado ayuda al proceso de evolución al proporcionar un desafío u obstáculo que aumenta gradualmente para la supervivencia y la reproducción y, por lo tanto, mejora la selección de características beneficiosas.

Goldsmith (2008) propuso que aunque aumentar la tasa de generación y la tasa de evolución es beneficioso para una especie, también es importante limitar la esperanza de vida para que los individuos más viejos no dominen el acervo genético .

El modelo de Yang (2013) también se basa en la idea de que el envejecimiento acelera la acumulación de nuevos genes adaptativos en las poblaciones locales. Sin embargo, Yang cambió la terminología de "capacidad de evolución" por "creatividad genética" a lo largo de su artículo para facilitar la comprensión de cómo el envejecimiento puede tener un beneficio a corto plazo de lo que implicaría la palabra "capacidad de evolución".

Lenart y Vašku (2016) también han invocado la capacidad de evolución como el principal mecanismo que impulsa la evolución del envejecimiento. Sin embargo, propusieron que aunque la tasa real de envejecimiento puede ser una adaptación, el envejecimiento en sí es inevitable. En otras palabras, la evolución puede cambiar la velocidad del envejecimiento, pero siempre ocurrirá algo de envejecimiento, sin importar cuán lento sea.

Mortalidad

La mortalidad es el número de muertes, en un grupo particular, durante un período de tiempo específico. Hay dos tipos de mortalidad: intrínseca y extrínseca . Se cree que la mortalidad intrínseca es el resultado del envejecimiento de factores internos, mientras que la extrínseca es un resultado directo de factores ambientales. Un ejemplo sería que los murciélagos tienen menos depredadores y, por tanto, tienen una baja mortalidad extrínseca. Las aves son de sangre caliente y tienen un tamaño similar a muchos mamíferos pequeños, pero a menudo viven entre 5 y 10 veces más. Tienen menos presión de depredación que los mamíferos terrestres y tienen una menor mortalidad extrínseca.

Al examinar la relación entre el tamaño del cuerpo y la esperanza de vida, también se observa que los mamíferos depredadores tienden a vivir más que los mamíferos de presa en un entorno controlado, como un zoológico o una reserva natural. La explicación de la larga vida útil de los primates (como humanos, monos y simios) en relación con el tamaño del cuerpo es que su inteligencia y ellos tendrían una mortalidad intrínseca más baja.

Inmortalidad potencial de la línea germinal

Los organismos individuales son normalmente mortales; envejecen y mueren, mientras que las líneas germinales que conectan a las generaciones sucesivas son potencialmente inmortales. La base de esta diferencia es un problema fundamental en biología. El biólogo e historiador ruso Zhores A. Medvedev consideró que la precisión de la replicación del genoma y otros sistemas sintéticos por sí sola no puede explicar la inmortalidad de las líneas germinales . Más bien, Medvedev pensó que las características conocidas de la bioquímica y la genética de la reproducción sexual indican la presencia de procesos únicos de mantenimiento y restauración de información en las diferentes etapas de la gametogénesis . En particular, Medvedev consideró que las oportunidades más importantes para el mantenimiento de la información de las células germinales se crean mediante la recombinación durante la meiosis y la reparación del ADN ; vio estos como procesos dentro de las células germinales que eran capaces de restaurar la integridad del ADN y los cromosomas de los tipos de daño que causan el envejecimiento irreversible en las células somáticas .

Enfermedades

Síndromes progeroides

Los síndromes progeroides son enfermedades genéticas que están relacionadas con el envejecimiento prematuro. Los síndromes progeroides se caracterizan por tener características que se asemejan a las del envejecimiento fisiológico como la caída del cabello y las enfermedades cardiovasculares.

Progeria

La progeria es una enfermedad genética de un solo gen que causa la aceleración de muchos o la mayoría de los síntomas del envejecimiento durante la niñez. Afecta aproximadamente a 1 de cada 4 a 8 millones de nacimientos. Las personas que padecen esta enfermedad son conocidas por su retraso en el crecimiento y presentan una serie de síntomas que provocan anomalías en las articulaciones, el cabello, la piel, los ojos y la cara. La mayoría de los que padecen la enfermedad solo viven aproximadamente hasta los 13 años. Aunque el término progeria se aplica estrictamente a todas las enfermedades caracterizadas por síntomas de envejecimiento prematuro, y a menudo se usa como tal, a menudo se aplica específicamente en referencia al síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford (HGPS ). Los niños diagnosticados con HGPS desarrollan rasgos faciales prominentes como una cara pequeña, labios finos, barbilla pequeña y orejas protuberantes. Aunque la progeria puede causar anomalías físicas en un niño, no afecta sus habilidades motoras ni su avance intelectual. Quienes tienen HGPS son propensos a sufrir trastornos neurológicos y cardiovasculares. HGPS es causada por una mutación puntual en el gen que codifica la lamina A proteína . Lamin A promueve la estabilidad genética al mantener los niveles de proteínas que tienen funciones clave en la unión de extremos no homólogos y la recombinación homóloga . Las células de ratón deficientes para la maduración de la prelamina A muestran un mayor daño del ADN y aberraciones cromosómicas y tienen una mayor sensibilidad a los agentes que dañan el ADN. En HGPS, la incapacidad de reparar adecuadamente los daños en el ADN debido a laminillas de tipo A defectuosas puede causar aspectos de envejecimiento prematuro basado en laminopatía .

Síndrome de Werner

El síndrome de Werner , también conocido como "progeria adulta", es otra enfermedad genética de un solo gen. es causada por una mutación en el gen wrn . Afecta a aproximadamente 1 de cada 200.000 personas en los Estados Unidos. Este síndrome comienza a afectar a las personas durante la adolescencia, lo que impide que los adolescentes crezcan en la pubertad. Hay cuatro rasgos comunes del síndrome de Werner: cataratas en ambos ojos, cambios en la piel similares a la esclerodermia , baja estatura y encanecimiento temprano y pérdida de cabello. Una vez que el individuo llega a los veinte, generalmente hay un cambio en el color del cabello, la piel y la voz. La esperanza de vida media de una persona con esta enfermedad es de unos 46 años. Esta condición también puede afectar la distribución del peso entre los brazos, las piernas y el torso. Aquellos que tienen síndrome de Werner tienen un mayor riesgo de cataratas, diabetes tipo 2 , diferentes tipos de cáncer y aterosclerosis . El hallazgo de que la proteína WRN interactúa con DNA-PKcs y la proteína Ku complejo, combinados con la evidencia de que las células deficientes WRN producen amplias deleciones en los sitios de unión de extremos de ADN no homólogos, sugiere un papel para la proteína WRN en el proceso de reparación de ADN de no -unión final homóloga . La proteína WRN también parece desempeñar un papel en la resolución de estructuras intermedias de recombinación durante la reparación recombinacional homóloga de roturas de doble cadena de ADN.

Otros síndromes progeroides

El síndrome de Bloom es un trastorno autosómico recesivo raro que se caracteriza por baja estatura, inestabilidad cromosómica, predisposición al cáncer y piel sensible al sol. Las personas con síndrome de Bloom también pueden tener problemas de aprendizaje y un mayor riesgo de desarrollar enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y enfermedad.

El síndrome de Cockayne es una mutación homocigótica o heterocigótica que produce baja estatura, anomalías en el tamaño de la cabeza y crecimiento y desarrollo lentos.

El síndrome de Rothmund-Thomson es un trastorno autosómico recesivo poco común que afecta la piel. Se caracteriza por cabello escaso, cataratas juveniles, anomalías esqueléticas y retraso en el crecimiento.

Biogerontología

Las teorías del envejecimiento afectan los esfuerzos por comprender y encontrar tratamientos para las afecciones relacionadas con la edad:

• Aquellos que creen en la idea de que el envejecimiento es un efecto secundario inevitable de alguna función necesaria (pleiotropía antagónica o teorías del soma desechable) tienden lógicamente a creer que los intentos de retrasar el envejecimiento resultarían en efectos secundarios inaceptables para las funciones necesarias. Por lo tanto, alterar el envejecimiento es "imposible" y el estudio de los mecanismos del envejecimiento es de interés académico.
• Aquellos que creen en las teorías predeterminadas de múltiples mecanismos de mantenimiento tienden a creer que se pueden encontrar formas de mejorar el funcionamiento de algunos de esos mecanismos. Quizás puedan ser asistidos por antioxidantes u otros agentes.
• Aquellos que creen en el envejecimiento programado suponen que se pueden encontrar formas de interferir con el funcionamiento de la parte del mecanismo del envejecimiento que parece ser común a múltiples síntomas, esencialmente "ralentizando el reloj" y retrasando múltiples manifestaciones. Tal efecto podría obtenerse engañando una función sensorial. Uno de esos esfuerzos es un intento de encontrar un "mimético" que "imite" el efecto antienvejecimiento de la restricción calórica sin tener que restringir radicalmente la dieta.

Ver también

• Lista de temas relacionados con la extensión de la vida
• Senescencia insignificante
• Senectud
• Gerontología
• Fenoptosis

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos

• Teorías evolutivas del envejecimiento y la longevidad
• La teoría evolutiva del envejecimiento de João Pedro de Magalhães .
• Programmed-Aging.Org Site proporciona información completa sobre el envejecimiento programado, la controversia programada / no programada y las controversias subyacentes sobre la evolución.
• Cómo el pensamiento evolutivo afecta las ideas de las personas sobre las intervenciones para el envejecimiento
• AnAge Base de datos de envejecimiento y longevidad de los animales Proporciona las edades máximas observadas y las edades de madurez sexual de muchos animales.
• El caso del envejecimiento programado de los mamíferos Describe los datos empíricos, el fundamento evolutivo y la perspectiva histórica que respaldan el envejecimiento programado de los mamíferos.
• Tabla de vida para EE. UU. 2005 Probabilidad de muerte en función de la edad