Hasta hace medio siglo, apenas unos cuantos alcanzaban a vivir un siglo o más. Pero hoy no pasa un día sin que “algo” que nos facilite vivir más y mejor salga en los medios de comunicación. Los científicos que se dedican al estudio de la longevidad y el envejecimiento saludable se llaman biogerontólogos (del griego geron, que significa viejo).

Sabemos que el hombre busca la inmortalidad desde que tenemos registro de la historia. Por ejemplo, hace casi 5000 años cuando las pirámides egipcias iniciaban su construcción se escribía un texto médico y en la parte anversa de ese papiro ya se encontraba ¡una receta para una crema antiarrugas! Desde siempre, los seres humanos han buscado retrasar el envejecimiento, buscando vivir para siempre. El problema de la muerte aparece en cada civilización, en el Gilglamesh, en la Biblia, con Prometeo en la mitología griega y con Shakespeare en las siete edades del hombre.

Las grandes preguntas que los científicos intentan resolver son: ¿Por qué nuestros cuerpos cambian con la edad? ¿Qué nos hace mortales? ¿Por qué morimos? ¿Cuándo comienza el declive de nuestras vidas? ¿A los 40? ¿A los 60? ¿En qué células comienza el envejecimiento? ¿Será desde que el óvulo es fecundado?

Si tan solo pudiéramos definir qué es el envejecimiento, tal vez podríamos saber qué hacer para cambiarlo o detenerlo.

El envejecimiento es, en parte, un conjunto de procesos fisiológicos que contribuyen al deterioro y muerte del cuerpo. Estos procesos causan debilidad, incapacidad y enfermedades aumentando el riesgo de morir. Cualquier proceso asociado al declive del cuerpo a través de los años es un componente del envejecimiento que hay que identificar para contrarrestar en lo posible.

Algunas ideas sobre qué es el envejecimiento

Todo el reino animal comienza de la misma forma, un óvulo y un espermatozoide. Los animales y los seres humanos crecen, se hacen adultos y en algún momento de la vida cada especie sigue un destino diferente, pues unos viven 100 años –como los elefantes— y otros un día –como las moscas de la fruta—. La hidra, por ejemplo, es un animal que se considera inmortal. Los biólogos no saben si envejece muy lentamente o es en realidad inmortal. La hidra vive en agua dulce y es un pequeño tubo de un par de milímetros de pies a cabeza, tiene una boca y diez tentáculos desde los cuales tira un arpón con toxinas para paralizar a su presa y alimentarse. Su cuerpo tiene sólo 20 tipos de células, las cuales hacen copias de sí mismas todo el tiempo. Algunas de estas células migran a ciertas partes del cuerpo y comienzan a formar protuberancias que se desprenden formando así otra hidra. Se cree que todo el cuerpo central de la hidra son células madre, tal vez por eso “vive para siempre”.

Causas y teorías del envejecimiento

Cada área de la ciencia intenta definir al envejecimiento y darle una explicación ya sea desde una perspectiva médica, evolutiva o demográfica. Las teorías que actualmente predominan son:

Teoría de la célula somática desechable

Hay dos tipos de células en el cuerpo: las germinales (es decir, óvulos y espermatozoides) y las del resto del cuerpo o somáticas. Esta teoría indica que envejecemos porque sólo las células germinales están evolutivamente preparadas para dar origen a la siguiente generación, mientras el resto del cuerpo envejece y muere. Las células somáticas son desechables en comparación a las células germinales.

Teoría de la membrana mitocondrial: Estrés Oxidativo, Radicales Libres y Acumulación de Basura

La mitocondria se encarga de procesar nutrientes de la dieta para proveer al cuerpo de energía. La mayor parte de estas reacciones ocurren en la membrana donde intercambia nutrientes por ATP (paquetes de energía); durante este procesamiento (metabolismo) se generan múltiples desechos en forma de radicales libres y moléculas de oxígeno reactivo, las cuales no siempre son eliminadas por los sistemas de defensa del cuerpo. Estos radicales libres generan estrés oxidativo atacando proteínas, lípidos y al ADN, debilitando a la célula y enviando mensajes para iniciar la muerte celular, lo cual ocurre con mayor frecuencia en mitocondrias de organismos viejos.

Los lisosomas son los centros de reciclaje de las células y están encargados de limpiar a la célula constantemente, tienen enzimas potentes capaces de degradar macromoléculas viejas en sus diferentes partes y reciclarlas. A través de los años los lisosomas pierden la capacidad de degradación y acumulan grandes moléculas que se entrelazan creando lipofuscina, sumamente tóxica para la célula y responsable de la degeneración macular que ocasiona ceguera en ancianos.

Teoría del Entrecruzamiento molecular: Envejecimiento de la Matriz Extracelular

Las células coexisten armónicamente con otras células gracias a la matriz extracelular –una especie de gelatina hecha de proteínas y fibras conectivas—. Con la edad estas fibras se rompen y la estructura de tejidos se desmorona. Mucho de este daño es debido a la adición de azúcares entre proteínas. Otros procesos –como la peroxidación de lípidos y proteínas— causan cambios en las señales metabólicas y modificaciones de expresión génica iniciando procesos de inflamación y pobre comunicación entre células, dando origen a enfermedades metabólicas o cáncer.

La Teoría Hayflick del Límite: Telómeros y telomerasa

El ADN de las células está empacado en los cromosomas, en las puntas de los cromosomas residen los telómeros que son pedazos de ADN que protegen al resto de la secuencia. Cada vez que una célula se replica se pierde un pedazo de telómero. Cuando los telómeros se acortan significativamente, ésta es una señal de que la célula ha envejecido y ya no debe reproducirse, sino morir. La telomerasa es una enzima hecha de ácido ribonucleico (ARN) encargada de mantener el tamaño apropiado de los telómeros. Se piensa que la actividad de la telomerasa es clave para mantener telómeros largos y contrarrestar el envejecimiento celular.

Células madre inactivas

Con la edad, las células madre pierden su capacidad para dividirse, lo cual puede atribuirse al metabolismo, estrés oxidativo y radicales libres o acortamiento de telómeros. Cuando las células madre escasean, tejidos y órganos no son reemplazados por células nuevas, entonces envejecen, no realizan todas sus funciones y disminuyen la capacidad de sistemas vitales del cuerpo, como es el ritmo cardiaco o la coordinación mente-cuerpo, procesos importantes para mantener el equilibrio y caminar con seguridad, facultades que vemos disminuidas en la vejez.

¿Cómo curar el envejecimiento?

El envejecimiento es para muchos científicos un problema biomédico de ingeniería que se resolverá tarde o temprano. No esta lejos el día que se perfeccione el método para generar un órgano como el corazón proveniente de nuestras propias células (para evitar rechazo) e implantarlo cuando el propio ya no sea eficiente, o bien el uso de terapia con células madre para curar desde diabetes hasta la enfermedad de Alzheimer.

Actualmente muchas de las enfermedades de la vejez como el cáncer, diabetes, hipertensión, ataques al corazón y enfermedades neurodegenerativas ya pueden ser contrarrestadas con el reemplazo de tejidos y órganos por unos nuevos. Existen varias estrategias para regenerar órganos y tejidos.

Rejuvenecimiento de tejidos y órganos.

Las células del corazón no se regeneran, es decir, nuestro corazón tiene funcionando prácticamente las mismas células desde que nacemos hasta que morimos. Es por eso que un infarto deja una cicatriz con la cual el corazón hace lo posible para seguir funcionando como antes, pero nunca igual. Con el paso de los años, los tejidos pierden la capacidad de regeneración eficiente, acumulan daños y su reparación se hace lenta y se llena de errores.

Es posible inyectar células madre a tejidos para mejorar su capacidad intrínseca de regeneración y mantenimiento. Justo este año científicos en Corea del Sur demostraron que es posible preparar e inyectar células madre provenientes de la sangre del paciente para renovar tejido cardiaco que muere durante un infarto.

Generación de órganos con células madre propias.

Ahora que las expectativas de vida son mayores para todos, se incrementa la probabilidad de que algún miembro de la familia requiera un trasplante de células madre para combatir un cáncer. Padres que han preservado el cordón umbilical de sus hijos en congeladores especiales, podrán hacer uso de éstos en los próximos 70 años. Se dice que en cuanto al uso de células madre, “entre más joven, mejor”, lo cual quiere decir que entre más joven sea el donante de células madre, mayor probabilidades de éxito y duración tendrá la terapia. Esto se debe a que las células madre de recién nacidos tienen telómeros más largos y envejecen más lentamente que las células madre de adultos. Así, al usar células madre que provienen de nuestro propio cordón umbilical para curar algún cáncer o regenerar un riñón, prevenimos que este órgano regenerado envejezca rápidamente comparado a si usamos células madre de adultos.

¿Cómo se producen órganos con células madre? Partamos de un corazón de cerdo (después de todo, cotidianamente se trasplantan válvulas cardiacas de cerdo en humanos). De éste, sólo necesitamos la estructura cardiaca, es decir, el armazón que da la estructura tridimensional al corazón, por lo que hay que eliminar todas las células del cerdo excepto el armazón que no contiene células, sino está formado por componentes de la matriz extracelular. El proceso se llama descelularización. Luego esta matriz que sirve como “armazón” se le cubre con células madre del paciente, las cuales desarrollan un nuevo corazón sin problemas de rechazo para el receptor ¡y listo!. Aun no se desarrollan corazones, pero ya es posible recrear traqueas y vejigas completas. En Boston, el Dr. Anthony Atala ya ha utilizado esta técnica por una década para crear vejigas en niños con espina bífida y en Suecia el Dr. Macchiarini de la Universidad Karolinska en Estocolmo, desarrolló hace unos años el uso de nanofibras para crear el armazón de traqueas de pulmón sobre las cuales las células madre del paciente sintetizan una traque nueva. Las células madre que son puestas sobre estos armazones siguen un orden increíblemente coordinado para recrear la estructura que conocemos del órgano en cuestión. Es muy probable que en el futuro solo usemos armazones artificiales en lugar de los provenientes de animales.

Reemplazos biónicos

Además de los esfuerzos por generar órganos y tejidos iguales o similares a los que se van deteriorando con la edad, también hay mucho desarrollo en partes biónicas para reemplazo de extremidades y funciones difíciles de sintetizar en el laboratorio. En Agosto de este año, investigadores de la Universidad de California en Irvine, dieron a conocer una nueva forma de piernas biónicas controladas directamente por el cerebro sin necesidad de fuentes de energía externa. Estas piernas están equipadas con un lector de voltaje –como un electroencefalograma— que se coloca en la cabeza. El paciente lo único que tiene que hacer es imaginar que está caminando o levantándose y las piernas reaccionan caminando o levantándose. Estas extremidades biónicas responden al 95% de los estímulos del cerebro, es decir, no son perfectas, este sistema aún está en desarrollo y el siguiente paso es probarlo en pacientes con extremidades paralizadas.

Células madre y Terapia Génica

Los esfuerzos médicos para eliminar las enfermedades de la tercera edad han concluido que a cierta edad el cuerpo humano necesita un “upgrade”, es decir, una actualización. Otro problema más específico es el caso de enfermedades ocasionadas por genes defectuosos. La terapia génica pretende corregir estos genes y curar al paciente. En un futuro cercano se espera utilizar una combinación de células madre y terapia génica para corregir desórdenes genéticos o darle un “upgrade” al cuerpo. La ciencia lleva años intentándolo y parece ser que con tres pasos conocidos como regresión, reprogramación y reemplazo (RRR) será posible corregir enfermedades genéticas con cualquier tipo de células del propio paciente.

 

• Regresión celular: cualquier célula del cuerpo puede ser convertida en una célula madre. Problema actual: al regresar células somáticas a su estado de células madre varios factores de transcripción son activados y sus efectos no están bien estudiados.
• Reprogramación: corrección del defecto genético en células madre. Problema actual: falta de precisión, los vectores como proteínas y virus usados para corregir errores genéticos no son del todo exactos y es difícil encontrar las mutaciones en lugares específicos del genoma.
• Reemplazar: las células enfermas por células corregidas genéticamente. Las células madre con la mutación corregida se pueden diferenciar en cualquier célula deseada en neuronas, células del páncreas o del hígado para su posterior reemplazo en el cuerpo. Problema actual: los virus que se usan como vectores para llevar las células sanas dentro del cuerpo tienden a integrarse con nuestro genoma aumentando el riesgo de cáncer.

 

Todo este procedimiento funciona bien en ratones. Científicos han incluso logrado recuperar la vista en ratones ciegos con este mismo método, pero es casi imposible realizar estudios clínicos en humanos por cuestiones éticas.

Expectativas de vida en el mundo 2012: Biodemografía de la longevidad

Las expectativas de vida hace varios siglos eran muy bajas. La mayoría moría al nacer o poco después del nacimiento, debido a condiciones insalubres, falta de alimentos, cuidados básicos, servicios de salud y principalmente por infecciones y enfermedades, para las cuales la civilización ya ha desarrollado vacunas, antibióticos y estándares mínimos de higiene y seguridad pública.

En México, la esperanza de vida para 2012 es de 76 años en promedio, 78 para las mujeres y 73 para los hombres. Las diferencias entre hombres y mujeres podrían estar en las mutaciones que se acumulan en la mitocondria de los hombres. En el mundo desarrollado, la gente tiende a vivir 80 años en promedio. En teoría, las expectativas de vida aumentan cada año por 3 meses para personas en países desarrollados. Pero, ¿Hay un límite? ¿Podremos vivir 200 años o más?

Pronósticos según científicos optimistas como Jim Vaupel dicen que con cada descubrimiento médico que desacelera el envejecimiento, la gente vive más de lo que demógrafos del pasado habían predicho. El lado opuesto está sustentado por científicos que definen a la vejez y muerte como algo preprogramado de lo cual no podemos escapar. Investigadores como Jay Olshansky insisten en que es casi imposible que el hombre supere los 85 años sumando además el decadente estilo de vida que ha incrementado la obesidad y enfermedades relacionadas como diabetes, síndrome metabólico y ataques al corazón. Las expectativas de vida del norteamericano no son iguales a las de Japón o Suecia, y no por falta de recursos, sino por un mal uso de estos. Desafortunadamente, México se ve afectado por las tendencias alimenticias y de estilo de vida de nuestro vecino de norte ¿Será que Olshinsky tiene en parte razón y que la obesidad nos está matando?

Pero el número de personas que viven 100 años, llamadas centenarios, está en aumento. En Agosto de 2012, China reportó varias zonas del país con 7.5 centenarios por cada 100 mil personas, en total unos 40 mil. En EUA, Australia e Inglaterra encontramos 20 centenarios por cada 10 mil habitantes. Estos números varían y no tienen un patrón ni están relacionados con el desarrollo del país. Muchos centenarios se concentran en “Zonas Azules”, que han sido definidas e investigadas por Dan Buettner, científico de National Geographic. Regiones como Okinawa Japón, Cerdeña en Italia y Loma Linda en California están llenas de centenarios saludables y felices. Y aunque México no tiene una Zona Azul per se, Dan Buettner encontró que México es el país más feliz en el continente Americano. La ciudad más feliz dentro de México es Monterrey, Nuevo León, donde 80% la gente es fiel a su religión y los valores familiares prevalecen sobre cualquier estilo de vida.

¿Qué está haciendo el hombre común para vivir más? Restricción Calórica.

Como su nombre lo indica, esta estrategia para “vivir más” se refiere a disminuir la ingesta de alimentos de manera significativa (20 - 40% menos comida) con el fin de alargar la vida. Pero, ¿Cómo es que comiendo menos se vive más?

Muchos animales de laboratorio sometidos a restricción calórica han logrado aumentar sus expectativas de vida significativamente posponiendo la incidencia de enfermedades de la tercera edad. El mecanismo que explica cómo es que la disminución de alimentos aumenta los años de vida no está del todo claro; se cree que tiene que ver con varias rutas metabólicas. Una disminución a largo plazo del 30% de calorías, resulta en una disminución de hasta el 70% de grasa blanca (adipocitos). En consecuencia, al haber menos grasa blanca se activan genes que aumentan la capacidad metabólica del cuerpo al mismo tiempo que se reprimen genes relacionados con la producción de moléculas inflamatorias.

Entre los genes que se activan está el Factor de Crecimiento Similar a la Insulina (IGF-1, por sus siglas en ingles). Esta hormona mantiene a las células activas constantemente trabajando. Si disminuimos los niveles de esta hormona a través de la restricción calórica, entonces las células trabajan menos, se “relajan” y se disminuye el riesgo a presión alta y obesidad.

¿Es posible aumentar la vida en humanos con la restricción calórica? En 1987 se comenzó un estudio en EUA, cuyo objetivo era comparar monos sometidos a restricción calórica contra monos con acceso normal a la comida. Después de 25 años los resultados se dieron a conocer a mediados de 2012: desafortunadamente los monos que llevaron una dieta restringida por 25 años no vivieron más que los animales control, pero sí vivieron más sanamente. Los primates a dieta gozaron de excelente salud durante sus años de vida, pero las causas de muerte fueron las mismas en los dos grupos de animales. Otros estudios confirman los buenos efectos a la salud de la restricción calórica. Animales a dieta muestran una ausencia o postergación de enfermedades crónicas, un excelente sistema inmunológico y coordinación motora, además de una baja incidencia de diabetes tipo 2 y enfermedades cardiovasculares.

La restricción calórica tal vez no aumenta los años de vida, pero sí mejora la calidad de vida en cuanto a salud. Es posible que una dieta menos prolongada sea una estrategia más factible para comprobar esta hipótesis en seres humanos. O bien, al descifrar el mecanismo por el cual la restricción calórica prolonga la salud, quizá encontraremos terapias alternativas con efectos similares. Actualmente hay grupos de personas que ayunan varias veces a la semana con resultados favorables en cuanto a niveles de colesterol y presión arterial. Pero aún desconocemos las consecuencias a largo plazo aún no las conocemos.

El futuro de una sociedad longeva.

En la actualidad la gente tiene menos hijos y vive más; por lo tanto, el número de personas mayores está en incremento a nivel mundial. Y aunque vivir más años gracias a los avances de salud, higiene y progreso médico es motivo de celebración, también es un factor que incrementa la incidencia de ciertas enfermedades como ataques al corazón, diabetes, enfermedades degenerativas, Alzheimer y Parkinson, ceguera causada por degeneración macular y el emperador de todas las enfermedades, el cáncer. Estas enfermedades de la tercera edad son el efecto secundario de la civilización ¿Debemos entonces acabar con estas enfermedades? ¿Debemos curar el envejecimiento?

¿Es el envejecimiento una enfermedad? ¿Cuáles serían las consecuencias éticas si curamos el envejecimiento? Cuando se trata de explicar al envejecimiento bajo la teoría de la evolución no se le encuentra sentido, pues el envejecimiento muestra cómo la selección natural pierde fuerza para prevenir mutaciones en eventos que nos afectan en la última parte de la vida. Es decir, si una mutación causa una enfermedad mortal en la niñez, se reduce la posibilidad de que el ser humano se reproduzca, por lo tanto esta mutación desaparece de la población. Por el contrario, una mutación que genera una enfermedad grave después de los años reproductivos es más probable que se mantenga en la población. Entonces, las poblaciones acumulan mutaciones que tienen efectos dañinos para la salud durante la tercera edad y la suma de estos efectos es el envejecimiento. Así, la vejez es una enfermedad muy especial.

En México y en EUA, las autoridades de salud no definen a la vejez como una enfermedad; por lo tanto, productos “anti-edad” como el resveratrol y varios suplementos alimenticios no están regulados y son recomendados de forma popular.

Si la sociedad redefiniera al envejecimiento y la vejez como una enfermedad, tal vez las instituciones de salud establecerían estrategias para combatirla, previniendo también la charlatanería asociada al uso popular e indiscriminado de productos anti-envejecimiento.

Para saber más acerca de:

Teorías del envejecimiento: Long for this World: the strange science of immortality - Jonathan Wemer.

Biodemografía y longevidad: 100 Plus: How the Coming Age of Longevity Will Change Everything, From Careers and Relationships to Family and Faith - Sonia Arrison.

Dra. Vanessa González-Covarrubias, investigadora de la Universidad de Leiden, Departamento de Metabolómica, Holanda.

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