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BIOLOGIA DEL ENVEJECIMIENTO

El envejecimiento es un fenómeno biológico universal e irreversible, intrínsecamente ligado al hecho vital. Conduce progresivamente a un deterioro morfológico y fisiológico, caracterizado por la desestructuración y la pérdida de la capacidad de adaptación y se asocia a una mayor probabilidad de muerte del organismo.
La Gerontología es la ciencia que estudia el envejecimiento, sus causas y sus consecuencias. Para comprender un fenómeno tan complejo como el envejecimiento la metodología más adecuada es el análisis de sistemas. El envejecimiento afecta a distintos niveles de organización biológica, desde el análisis sociológico hasta el nivel subcelular.
El envejecimiento de la población ha provocado una verdadera revolución demográfica. El índice de envejecimiento (número de personas mayores respecto a la población total) ha aumentado considerablemente, en especial en los últimos cincuenta años, sobrepasando en muchos casos el 14% y acercándose al 20% en muchas regiones. La expectativa de vida al nacer ha aumentado considerablemente situándose en 77 años en el hombre y en 83.5 años en la mujer. La disminución de las tasas de mortalidad y natalidad, los movimientos migratorios, el fenómeno del desempleo... son factores que han desempeñado un papel importante en los cambios sociales ocurridos en los últimos años y que deberán ser tenidos en cuenta, ya lo están siendo, en los planteamientos de futuro.
El envejecimiento a nivel individual debe ser también motivo de análisis: la disminución de las funciones fisiológicas, la menor resistencia al estrés, el aumento de las diferencias interindividuales... La edad se asocia a una serie de cambios anatómicos y fisiológicos propios del fenómeno involutivo. Así, la atrofia progresiva de los distintos órganos y sistemas biológicos se hace aparente en el adelgazamiento y pérdida de elasticidad de la piel (obsérvese la piel de las manos donde este hecho es notorio), la pérdida de masa muscular (muy relacionada con la disminución de la actividad física) , la disminución de los tiempos de reacción a los estímulos, la redistribución de la masa magra/grasa , la disminución de peso y función cerebral, el aumento de la rigidez de los vasos sanguíneos, la menor reserva cardiaca, la disminución de la función respiratoria, el enlentecimiento del aparato digestivo o la descalcificación ósea. Todos estos cambios pueden corresponder a un proceso normal de envejecimiento y no deben ser confundidos con procesos patológicos (enfermedad).
Estas modificaciones aparecen progresivamente una vez finalizado el proceso de crecimiento (etapa de desarrollo) y su velocidad dependerá de cada persona, en especial de la herencia y del estilo de vida, como veremos más adelante. Por este motivo cada día adquiere mayor interés el concepto de esperanza de vida activa, es decir, sin limitaciones funcionales asociadas al envejecimiento y a sus enfermedades asociadas.
Al referirnos a las personas mayores (en cualquiera de las acepciones utilizadas: ancianidad, tercera edad, vejez...) existe una imagen esterotipada de que conforman un grupo homogéneo. Nada más lejos de la realidad. Es, especialmente en este grupo de edad, cuando las diferencias entre los individuos se hacen más marcadas, dependiendo de los factores anteriormente mencionados, en especial de la velocidad de envejecimiento. Más adelante desarrollaremos el concepto de edad biológica.
En los niveles biológicos inferiores se aprecia la involución anatómica y funcional en los diversos órganos y sistemas, caracterizada por un ritmo de envejecimiento diferencial. No todos nuestros sistemas biológicos envejecen a la vez y con la misma velocidad. Así, nuestro sentido de la vista puede envejecer muy rápidamente desarrollando pronto la presbicia o “vista cansada” mientras que nuestros músculos y esqueleto mantienen durante muchos años el tono y vigor juvenil como resultado de realizar ejercicio físico. La piel de una persona expuesta al sol y a las inclemencias climáticas puede estar notablemente envejecida, pero su capacidad intelectiva y función cerebral conservarse como en edades más jóvenes.
Las células muestran también distintos comportamientos respecto a su envejecimiento. Las células diferenciadas, altamente especializadas como las células neuronales, envejecen y mueren. Las células indiferenciadas, como las células germinales o células "madre", mantienen su capacidad “reproductora” consiguiendo líneas celulares “inmortales”.
El envejecimiento, como cualquier otro proceso biológico, tiene lugar en el contexto de la segunda ley de la termodinámica. Con el paso del tiempo los sistemas organizados tienden al desorden y esta progresiva desorganización, o aumento de la entropía, se manifiesta en una mayor heterogeneidad de la población, en una disminución de las funciones fisiológicas y de la capacidad de adaptación al estrés, y en una pérdida de la homeostasis o equilibrio orgánico, que al llegar a determinados niveles es incompatible con la vida.
La desorganización celular y subcelular es una manifestación clara del envejecimiento en los sistemas biológicos básicos, e igualmente se manifiesta una desestructuración molecular y bioquímica asociada al envejecimiento. Cualquier teoría sobre las causas del envejecimiento requiere que las alteraciones producidas en cada nivel de organización sean contrastadas, en lo referente a la relación causa-efecto, con las que ocurren en los niveles superiores e inferiores.
Por otro lado, debemos distinguir los efectos del envejecimiento en sí mismo de los producidos por factores externos o ambientales, circunstancia ésta no siempre fácil. El modo de envejecer se encuentra influenciado por dos tipos de factores, unos constitucionales, genéticos o intrínsecos (no modificables) y otros ambientales o extrínsecos (modificables).
La conjunción de ambos tipos de factores determina la calidad del envejecimiento, pudiéndose establecer diversas categorías: un envejecimiento satisfactorio, en el que los factores externos son indiferentes o afectan positivamente al modo de envejecer; un envejecimiento habitual, en el que los factores externos aumentan los efectos del propio envejecimiento; y un envejecimiento patológico, en el que los efectos deletéreos producidos se manifiestan con los signos y síntomas propios de la enfermedad.
Así pues, las diferencias entre el envejecimiento “normal” y el patológico son fundamentalmente de carácter cuantitativo más que cualitativo. Podríamos decir que la aparición de enfermedades crónicas y degenerativas no reflejan sino una aceleración del proceso de envejecimiento, condicionada, en gran manera, por factores externos como los estilos de vida. Desde esta perspectiva gerontológica la enfermedad puede ser abordada fundamentalmente desde un punto de vista preventivo.
Pero cuáles son las preguntas clave de la Gerontología . Dos son, fundamentalmente, los interrogantes planteados en busca de respuestas. ¿Por qué se envejece? ¿Qué factores controlan la longevidad y el modo de envejecer?
Hablaremos de estas cuestiones más adelante y desarrollaremos algunas de las teorías más aceptadas sobre el origen del envejecimiento.

 

TEORIAS DEL ENVEJECIMIENTO

 

            Todos los organismos vivos, desde los unicelulares al hombre, tienen unas características comunes que, desde el punto de vista biológico, ayudarán a comprender las causas últimas de la involución celular asociada al envejecimiento.

            Los seres vivos presentan una clara organización y jerarquía de los tipos celulares, mantienen una intensa actividad autolítica (muerte celular) y un continuo recambio de los componentes dañados, sus procesos vitales se realizan directa o indirectamente por proteínas, mantienen la capacidad de multiplicación bien por división simple o por mecanismos complejos reproductores, todo ello a expensas de un intenso intercambio de sustancias con el medio ambiente y el mantenimiento del equilibrio homeostásico.

            Las funciones celulares pueden ser de carácter general (como la producción energética o la síntesis de proteínas) o especializadas (emisión de impulsos por las neuronas, contracción de las células musculares...). Obviamente sólo las alteraciones de las funciones generales estarán implicadas en los mecanismos últimos del proceso de envejecimiento. Esto no significa que las funciones específicas se mantengan invariables, sino que su papel es, en cualquier caso, secundario.

            Las dos teorías más aceptadas en la actualidad sobre las causas del envejecimiento son la Teoría Genética y la Teoría Oxidativa, fundamentada principalmente en la acción de los radicales libres de oxígeno.

            La primera señala al envejecimiento como un fenómeno genéticamente programado y se sustenta en el estudio comparado de la biología de las especies animales. Los datos obtenidos en las distintas especies de mamíferos estudiados indican que envejecen de forma similar desde el punto de vista cualitativo, pero presentan diferencias notables en la velocidad de su envejecimiento. Igualmente se encuentra que la Expectativa de Vida Máxima Potencial (máxima longevidad que puede alcanzarse por el individuo con mayor supervivencia dentro de una población) es una característica propia de cada especie.

            Esta máxima longevidad alcanzable es proporcional al peso del cerebro en los estudios realizados en mamíferos, y está inversamente relacionada con la velocidad de envejecimiento y con la velocidad específica del metabolismo.

            Diversos estudios han mostrado que algunas especies animales presentan una cantidad de Energía Potencial de Expectativa Vital  a consumir durante todo su proceso vital. La mayoría de los mamíferos no primates consume 50 litros de oxígeno por gramo de peso corporal a lo largo de toda su vida. Si lo hace rápidamente como los roedores envejece y muere pronto (meses) mientras que si su consumo energético es más lento envejece más despacio y es más longevo (años) como los caballos. La menor longevidad no sería por tanto sino una mayor aceleración biológica.

El periodo vital puede dividirse en tres etapas: la primera de máximo crecimiento; la segunda de máxima vitalidad, cuya finalidad sería optimizar las funciones biológicas;  y una etapa final conducente a la muerte.

Este periodo vital estaría genéticamente programado existiendo sistemas reguladores que adaptarían los sistemas biológicos (en continuo proceso de desgaste – reparación) al medio ambiente para asegurar la supervivencia. Estos mecanismos reguladores se incorporarían al código genético como consecuencia de la evolución.

En este sentido la experimentación con animales ha demostrado que un retraso en el crecimiento de los mamíferos prolonga la edad en la que se alcanza el máximo desarrollo y por tanto la vida.

            Sin embargo existe una discordancia al realizar el estudio de los primates y el hombre  así como de la biología de las aves: en su evolución han logrado una alta longevidad a pesar de un alto consumo de oxígeno.

            La teoría oxidativa mitocondrial aporta una nueva perspectiva al fenómeno del envejecimiento. Ya se había propuesto la toxicidad de los radicales libres y del oxígeno como causa del deterioro celular que origina el paso del tiempo.

            Los radicales libres son moléculas altamente inestables, caracterizadas por su gran reactividad, que se producen normalmente en las reacciones metabólicas. Se ha llegado a la conclusión de que el envejecimiento está asociado al proceso destructivo de las mitocondrias, las estructuras energéticas de las células, que consumen el 90% del oxígeno de la respiración y por lo tanto son el mayor foco productor de radicales libres.

            Las últimas investigaciones implican a los radicales libres mitocondriales como los principales factores determinantes de la velocidad de envejecimiento. Animales de similar tamaño corporal y tasa metabólica como la rata y la paloma  presentan una longevidad máxima muy distinta (aproximadamente 4 años la primera  y 35 años la segunda), habiéndose demostrado que la más longeva produce radicales libres a menor velocidad.        

              Una vez revisados estos aspectos relacionados con la longevidad podemos plantearnos otra cuestión. ¿Cómo se envejece? ¿Cómo conseguir un envejecimiento satisfactorio?

            Es evidente que la herencia genética condiciona nuestro envejecimiento. Haciendo un símil con una partida de naipes, al nacer nos reparten una “mano”; depende de cómo juguemos las cartas la partida se desarrollará más o menos a nuestro favor.

            Si elegimos la longevidad como parámetro de estudio encontramos  un claro componente hereditario. Si el árbol genealógico es longevo, los descendientes son longevos. Si bien la influencia del género del progenitor también es determinante: el efecto madre-hijo es mucho más fuerte que el correspondiente padre-hija.

La edad cronológica, la de nuestro documento de identidad, es en cualquier caso un índice poco fiable de envejecimiento psicofísico y de rendimiento funcional. Es obvio que personas con la misma edad cronológica difieren en el grado de preservación de sus funciones biológicas, y que esta variabilidad es mayor en las edades avanzadas.

            Surge así el concepto de edad biológica, definida como un índice funcional de envejecimiento que depende de un amplio abanico de factores fisiológicos y psicológicos, condicionados por la herencia y el medio ambiente.

            La determinación de la edad biológica nos permitirá evaluar el grado y velocidad de envejecimiento en individuos y en grupos de población. Su mayor dificultad estriba en encontrar marcadores apropiados  de la misma, y por tanto marcadores de envejecimiento.

            Diversos investigadores han propuesto la aplicación de métodos basados en parámetros asociados a la edad y marcadores de salud y longevidad. No obstante la complejidad de los estudios debido a la interferencia de los factores asociados como estilos de vida, la existencia de enfermedades concomitantes, aún sin expresión clínica (subclínicas),  o la propia variabilidad de las técnicas empleadas, dificultan la puesta en práctica  del modelo teórico.