Por Jesús Sainz
Envejecer forma parte de la vida desde su inicio. La edad es el factor de riesgo número uno para innumerables enfermedades, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, el cáncer, las cataratas y la degeneración macular. Estamos programados para morir.
Por Jesús Sáinz Maza
Científico
Pero ¿cuáles son las causas moleculares de la vejez? Hoy sabemos que daños en el DNA, la mala comunicación celular y otros muchos factores biológicos provocan el envejecimiento.
El envejecimiento es el resultado de cambios diversos y complejos en las funciones biológicas normales: la acumulación de daño en el DNA, la disfunción de las proteínas y la alteración de la comunicación celular. Los investigadores están comenzando a reconstruir cómo envejecemos estudiando nuestros genomas, nuestras células y nuestros cuerpos enteros, con la esperanza de identificar estrategias para reducir el deterioro y la ampliación del período de vida sana. Según algunos científicos, el objetivo terapéutico de la investigación en envejecimiento debería ser de aumentar el periodo de vida sana de los individuos, no el tiempo de vida. Lo importante sería la calidad, no la cantidad.
La acumulación de mutaciones y alteraciones en los procesos de reparación del DNA están altamente relacionados con los síntomas del envejecimiento. De hecho, los trastornos que causan el envejecimiento prematuro son causados por mutaciones en genes involucrados en el mantenimiento de nuestro DNA. Otras causas de envejecimiento se dan en el funcionamiento celular: disminución de la capacidad de proliferación de las células madre, deficiencias en la función mitocondrial y el mal plegamiento de las proteínas pueden contribuir al envejecimiento.
Aunque no está claro exactamente cómo el daño en el DNA contribuye al envejecimiento, lo que es cierto es que los daños y mutaciones contribuyen al cáncer. Enfermedades de envejecimiento prematuro en los seres humanos también señalan el papel de los mecanismos de reparación del DNA y de estabilización en el proceso de envejecimiento. Por ejemplo, las personas con síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford tienen mutaciones en un gen que codifica proteínas estructurales llamadas láminas nucleares y sufren de pérdida de cabello, tienen un aspecto envejecido, deterioro de la visión, y aterosclerosis en la infancia. En otro ejemplo, los pacientes con síndrome de Werner, desarrollan síntomas de envejecimiento avanzado cuando son adolescentes, tienen mutaciones en un gen involucrado en la reparación del DNA. El envejecimiento se ha relacionado con el deterioro de la maquinaria de reparación del DNA, lo que hace que las mutaciones se acumulen con el paso del tiempo y el aumento de edad.
Una forma particularmente dañina de alteraciones en el DNA se produce en los telómeros, las secuencias repetitivas en los extremos de los cromosomas que se acortan con la edad. Las células expresan una enzima llamada telomerasa que repone los telómeros. Los telómeros en la mayoría de las células ‘se encogen con cada división celular, debido al hecho de que la DNA polimerasa no puede replicar completamente los extremos de los cromosomas. Si los telómeros se contraen demasiado o están dañados, las células envejecen y mueren.
El daño en los telómeros tiene efectos claros sobre el envejecimiento. Ratones con telómeros cortos tienen disminuida su esperanza de vida. En los seres humanos, la telomerasa mutada se asocia con trastornos que implican disfunción orgánica y el riesgo elevado de cáncer. En los últimos años, investigadores han demostrado que los telómeros son dañados por el estrés. Una vez que los telómeros se han dañado, son difíciles de reparar. Los telómeros pueden ser especialmente propensos al daño del DNA con el fin de proteger el cuerpo contra el cáncer. Esta es una espada de doble filo, ya que la muerte celular reduce el riesgo de cáncer, pero también conduce a los síntomas del envejecimiento.
Otra explicación del envejecimiento es la formación generalizada de agregados de proteínas mal plegadas que afectan a todas las células en el cuerpo y que se da con la edad. Esto produce una disfunción progresiva de las células que conduce al envejecimiento. Pero si el mal plegamiento de proteínas actúa como una especie de pieza clave en el envejecimiento, corregirlo puede ser una forma de aplazar el propio envejecimiento. Si ese es el caso, se podrían utilizar intervenciones en este mecanismo para retrasar el proceso de envejecimiento.
La teoría de los radicales libres del envejecimiento, desarrollada en la década de 1950, propone que las especies reactivas de oxígeno (ROS) provocan daño celular global favoreciendo el envejecimiento. Las especies reactivas de oxígeno son definidas como moléculas que reaccionan químicamente y que contienen oxígeno. Ejemplos son los iones de oxígeno y los peróxidos. Las moléculas ROS se forman como un subproducto natural del metabolismo normal del oxígeno y tienen un papel importante en la señalización celular y la homeostasis. Sin embargo, en momentos de estrés ambiental (por ejemplo, exposición a rayos ultravioleta o la exposición al calor), los niveles de ROS pueden aumentar dramáticamente. Esto puede resultar en un daño significativo a las estructuras celulares. En conjunto, esto se conoce como estrés oxidativo. Las mitocondrias son unos orgánulos que constituyen una de las principales fuentes de ROS. Las lesiones en estos orgánulos y en su DNA se hipotetizaba que podían desempeñar un papel en el envejecimiento. Sin embargo, a partir de la década de 1990, los científicos que estudiaban organismos modelo observaron fenómenos que contradecían la teoría de los radicales libres y hoy se cree que su función en el envejecimiento es mucho menor de lo que se pensaba incialmente.
Por último, otro factor que podría influir en el envejecimiento es la tasa de producción de glóbulos rojos. Los adultos sanos producen alrededor de 200 mil millones de nuevos glóbulos rojos cada día para reemplazar el mismo número retirado de la circulación cada 24 horas. Pero la tasa de producción de células de la sangre disminuye con la edad. Por esta y otras razones, alrededor del 10 por ciento de las personas mayores de 65 años sufren de anemia. Los científicos tratan de entender porqué las células madre hematopoyéticas y otras poblaciones de células madre muestran reducida capacidad regenerativa con la edad.
Como se puede concluir de lo anteriormente expuesto. Nuestros conocimientos sobre los mecanismos moleculares que conducen al envejecimiento están en su infancia. Es decir, nuestra esperanza de vida eterna es todavía el mito literario de Dorian Grey.
RECUPERANDO MATERIALES
Por Jesús Sáinz Maza
Diagnóstico genético masivo
(Publicado en diciembre 2007)
Recientemente, varias empresas estadounidenses han empezado a ofrecer diagnósticos “masivos” proporcionando información de cientos de miles de variantes genómicas. El precio varía alrededor de los 1.000-2.500 dólares. Extrayendo DNA de una muestra biológica, sangre o saliva, de cualquier persona se pueden determinar en un único experimento hasta un millón de variantes de su genoma. Unas pocas de estas variantes se han relacionado con el riesgo, normalmente muy pequeño, de padecer enfermedades comunes. Sin embargo, es de esperar que muchas de las variantes, hoy no informativas, se asocien en el futuro con enfermedades.
¿Vale la pena comprar estos diagnósticos? Muchos científicos y médicos opinan que es tirar el dinero ya que proporcionan una información similar, o menor, a la que cualquiera puede obtener mediante el conocimiento del historial clínico de su familia cercana. Los resultados de estos tests pueden predecir, por ejemplo, un riesgo un poco mayor de padecer obesidad, pero no está clara la utilidad de dicha información. Por otra parte, la base científica de muchos de estos análisis es muy débil todavía. Hay científicos que comparan dichos tests a un horóscopo genético.
Pero hay otra razón de mayor peso que desaconseja el uso de estos diagnósticos genéticos masivos. Pueden inducir a un estado de ansiedad innecesaria, si el diagnóstico predice riesgo, o de falsa seguridad, si no predice riesgo. Entre la comunidad científica siempre ha habido el acuerdo de que antes de proporcionar información genética a una persona se le debe informar de su significado. Así, el individuo está en condiciones de decidir si quiere o no conocer dicha información. Es lo que se conoce como consejo genético y es particularmente importante para prevenir daños psicológicos. A diferencia de los diagnósticos genéticos específicos de una enfermedad, es muy difícil que un test masivo pueda ir precedido de consejo genético. Esto es debido al gran numero de variantes y enfermedades que analiza; a lo poco que se sabe acerca de cómo estas variantes interactúan entre sí y con el ambiente; y al hecho de que muchas de las variantes, hoy no informativas, podrían asociarse en el futuro con enfermedades devastadoras e incurables. Hay ya muchas voces, instituciones y científicos, que piden una regulación de dichos diagnósticos masivos por parte de los organismos competentes. Cuestión de ética y protección del consumidor.
