Autor: Ian R. Lanza & K. Sreekumaran Nair
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11 septiembre 2009
En la actualidad el proceso del envejecimiento todavía sigue siendo un tema desconcertante para nosotros los biólogos, ya que abarca muchos procesos biológicos y en donde influye considerablemente los hábitos de las persona. Y a su vez es difícil darle una definición, pero si nos basándonos en el nivel de reproducción sexual y la supervivencia de los linajes de una determinada especie, podríamos decir que el envejecimiento es un proceso esencial en donde es necesario sacrificar aquellos organismos que no son capaces de reproducirse y que consume los recursos de otros que están disponibles para la reproducción de la progenie.
En contradicción con la opinión anterior, las mujeres tienen una vida más larga que los hombres a pesar de un cese definitivo de la capacidad reproductiva de aproximadamente 50 años de edad. En contraste, los hombres viven vidas más cortas, aunque su edad reproductiva dura más que la de las mujeres.
La idea caprichosa de engañar al proceso de envejecimiento ha dado lugar a una enorme cantidad de investigaciones destinadas a comprender los mecanismos del envejecimiento celular. Una de las principales hipótesis del envejecimiento se basa en la teoría de los radicales libres del envejecimiento de Harman.
Harman sostuvo que los radicales libres de oxígeno (especies reactivas del oxígeno) producidos durante la respiración celular normal causarían un daño acumulativo a las moléculas que finalmente conduciría a la pérdida de la funcionalidad de los organismos y en última instancia, la muerte. Puesto que los radicales libres o especies reactivas del oxígeno se producen en la mitocondria durante el transporte de electrones, es por ello que se ha puesto una atención considerable en el funcionamiento de las mitocondrias y su relación con el envejecimiento.
Se conocen aproximadamente 1000 proteínas mitocondriales, sólo 13 son codificadas por el genoma mitocondrial, mientras que el resto se transcriben y se traducen en el genoma nuclear y son transportados en la membrana mitocondrial interna. Con el tiempo, la célula ha llegado a depender de las mitocondrias para mantener la Homeostasis energética. De hecho, estos orgánulos son una fuente importante de energía química en forma de trifosfato de adenosina (ATP), el cual es requerido para alimentar a muchos procesos termodinámicamente desfavorables dentro de las células (por ejemplo, el transporte de iones en contra de gradientes electroquímicos, la síntesis de proteínas, y la contractilidad). El proceso de fosforilación oxidativa mitocondrial es responsable de la la transformación de macronutrientes energéticos a ATP a través de un conjunto de reacciones en donde los macronutrientes se oxidan, el oxígeno es reducido a agua, y el difosfato de adenosina (ADP) se fosforila a ATP, La oxidación de estos sustratos genera equivalentes de reducción en forma de NADH y FADH2, que proporcionan un flujo de electrones.
Como ya se menciono el papel de la mitocondria en el proceso de envejecimiento ha sido un tema de gran interés durante muchos años. En los seres humanos, los estudios se han centrado en gran medida en el músculo esquelético, ya que es un tejido postmitotico, (tejido maduro que ya no es capaz de experimentar la mitosis)y las muestras del tejido son relativamente fáciles de adquirir, además es un factor determinante de la función física, ya que disminuye drásticamente con el envejecimiento del músculo esquelético es también un tejido metabólicamente muy activo , lo que representa aproximadamente el 65% de la eliminación de la glucosa después de una comida y vital para la utilización de glucosa periférica.
Numerosos estudios in-vitro también demuestran que la capacidad oxidativa se reduce en los adultos mayores, aunque varios otros encuentran que la capacidad oxidativa es similar en adultos jóvenes y mayores con similares niveles de actividad física y con ello el envejecimiento afecta a la expresión de genes de codificación mitocondrial de proteínas, evidenciada por disminución de los niveles de transcripción del ARN mensajero (ARNm) posiblemente debido a reduce la transcripción de genes o la inestabilidad del ARNm con el envejecimiento. Cierto número de copias de ADN mitocondrial disminuye con la edad, lo que podría explicar la reducción de las transcripciones del gen mitocondrial y por lo tanto, las proteínas codificadas por estos genes. Recientemente, se ha utilizado la espectrometría de masas para identificar y cuantificar la expresión de numerosas proteínas del músculo esquelético que participan en el metabolismo de combustible. Hemos encontrado que con el envejecimiento disminuyó significativamente la expresión de numerosas proteínas nucleares y mitocondriales codificados que intervienen en la función mitocondrial.
De hecho recientemente nos enteramos que la proteolisis (degradación de proteínas) de todo el cuerpo disminuye con la edad y los ácidos nucleicos también demuestran un aumento de los niveles de daño oxidativo con la edad.
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