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Capítulo 5
Biología del envejecimiento
1. Generalidades

El estudio del envejecimiento biológico ha tenido un progreso espectacular en la última década, puesto que hoy se tiene una mejor comprensión de los aspectos que regulan el proceso de envejecer y las opciones de retrasarlo a través de manipulaciones nutricionales y de modelos genéticos a nivel endocrino. Cada vez se logra un mayor conocimiento de los mecanismos biológicos del envejecimiento, que permite de manera paulatina ir integrando las múltiples teorías biológicas que sobre el envejecer se habían planteado en las últimas décadas. La razón de entender el papel de la edad es que se constituye en el principal factor de riesgo para desarrollar muchas enfermedades cuando se es viejo, por ejemplo, el colesterol puede matar a los setenta años y no a los veinte.

En ese sentido, encontrar el tratamiento para cualquiera de las principales enfermedades crónicas más frecuentes en ancianos, como el cáncer, el Alzheimer o las enfermedades cardiovasculares, solamente llevaría a un aumento de la vida media de la población en tres o cuatro años, mientras que, si se logra descifrar el misterio del envejecimiento humano, se podría aumentar significativamente la expectativa de vida de la población total.

Hoy se conoce que el proceso mismo de envejecimiento es muy similar entre los individuos e incluso entre las especies. Estas observaciones sugieren la posibilidad de mecanismos comunes, sean genéticos, celulares o de otra naturaleza, y de ser así, entonces cabe estudiar el proceso desde el punto de vista molecular o celular. Otro aspecto importante de la definición de envejecimiento es la reducción paulatina de la resiliencia homeostática, es decir, la capacidad de recuperar los parámetros fisiológicos cuando estos se han alterado.

El envejecimiento es un proceso fundamentalmente biológico, todas las células tienen un tiempo de existencia establecido, determinado por factores intrínsecos, que originan el envejecimiento primario, e influencias extrínsecas, que producen el envejecimiento secundario. La relación de estos dos determina el envejecimiento biológico.

El envejecimiento primario corresponde al programado en las células, se refiere a las características y procesos que ocurren universalmente con la edad en todos los miembros de un determinado género y de una determinada especie, es decir, los efectos acumulativos con el paso del tiempo y los cambios biológicamente heredados. Estos repercuten a nivel orgánico y sistémico, disminuyendo la reserva funcional y aumentando la susceptibilidad de enfermar y morir. El envejecimiento primario está estrechamente influenciado por factores de la herencia. Por ejemplo, existen familias con larga supervivencia, cuyos miembros pueden llegar a morir de “muerte natural”, es decir, sin una causa evidente. El envejecimiento primario representa entre el 30 y el 35% de la variación en la expectativa de vida de un individuo.

A su vez, el envejecimiento secundario se va dando a medida que se aumenta la edad cronológica y depende de las influencias externas que originan efectos acumulativos en las células. Entre estas influencias se encuentran las características de la primera infancia, la radiación ultravioleta, los rayos X, la polución, el tabaquismo, el aislamiento y el estrés físico y mental durante toda la vida. Estas situaciones constituyen los “eventos de vida” de un sujeto y posibilitan diferentes patrones de envejecimiento en grupos poblacionales sometidos a distintas condiciones medioambientales a través de un efecto epigenético. El envejecimiento secundario representa entre 65 y 70% del proceso de envejecimiento de un individuo, lo que indica que el envejecimiento puede ser regulado con cambios en las condiciones medioambientales y estilo de vida de las personas. Esta situación no sucede en grupos etarios como niños, adolescentes y adultos en quienes los factores hereditarios tienen un mayor impacto (ver figura 5.1).

Figura 5.1 Influencia de la genética y el medio ambiente en los humanos

Fuente: Adaptado de Bilder G. Human biological aging: From macromolecules to organ systems, 1^st ed. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.; 2016.

Estos dos tipos de envejecimiento, primario y secundario, producen alteraciones fisiológicas como pérdida de la reserva funcional, disminución de la movilidad, alteración de las defensas inmunes y del metabolismo y cambios psicosociales como mayor estrés, pérdida de la autoestima, aislamiento y prejuicios sociales, así como también producen mayor disponibilidad de tiempo libre y nuevos contactos sociales.

Hoy se conoce que el proceso de envejecimiento ocurre de manera similar en muchas especies. Por ejemplo, la opacidad del cristalino y el adelgazamiento de la piel ocurren consistentemente en humanos de 70 a 80 años, así como en ratones de 2 a 2,5 años. Sin embargo, la velocidad con que se desarrolla este proceso es muy heterogénea en los diferentes tejidos, órganos y sistemas de un mismo individuo, así como entre los distintos individuos de la misma especie o grupo con igual edad cronológica. En este concepto se sustenta la definición de edad biológica (ver capítulo 3). La “edad biológica” depende de un amplio número de variables fisiológicas, bioquímicas y psicológicas condicionadas por la herencia y el medio ambiente, y permite predecir, mejor que la edad cronológica, no solo el rendimiento físico y mental, sino también la duración de la vida de un individuo. Esta variabilidad inter e intraindividual hace que los ancianos sean un grupo especial: tienen múltiples condiciones patológicas, la presentación de las enfermedades es inespecífica, se deterioran rápidamente si no se ofrece un tratamiento a tiempo, hay alta incidencia de complicaciones, tanto por las enfermedades como por el tratamiento, y necesitan rehabilitación en forma temprana.

El envejecimiento biológico tiene unas características bien definidas:

• Es universal: es común a todos los seres vivientes que se reproducen sexualmente después de la maduración, en algunas especies de reptiles y peces los cambios con el envejecimiento pueden retardarse, sin embargo, la inmortalidad es solo ciencia ficción.

• Es progresivo: a medida que trascurre la vida se van produciendo efectos sobre el organismo que, al acumularse, originan los cambios que caracterizan el envejecimiento.

• Es individual: aunque el proceso es común a todos los seres vivos, una de las máximas en geriatría es que las personas a medida que envejecen aumentan las diferencias y son más heterogéneas.

• Es deletéreo: todos estos cambios son lesivos, se producen daños a nivel molecular, celular, tisular, orgánico y sistémico, lo que lleva al deterioro del funcionamiento del organismo y al aumento permanente de la probabilidad de ser afectado por consecuencias perjudiciales.

• Es intrínseco: el envejecimiento es un proceso particular de cada individuo. Los dos sistemas que más envejecen son el pulmonar y el renal, pero existe un pequeño segmento de la población, alrededor del 10%, que no presenta cambios en estos sistemas.

• Es irreversible: una vez comienza el proceso de envejecimiento, no tiene retorno. Aunque se promocionen continuamente, no existen sustancias o medicamentos que lo disminuyan o retarden.

• Es genéticamente programado. En la naturaleza los organismos están programados genéticamente para sobrevivir. En la tabla 5.1 se presentan las definiciones más importantes relacionadas con biología del envejecimiento.

Tabla 5.1 Definiciones en biología del envejecimiento

Fuente: elaboración propia

El envejecimiento biológico va estrechamente ligado al concepto de deterioro de la homeostasis, definida como el estado de normalidad corporal alcanzado a través de ajustes fisiológicos, realizados mediante mecanismos regulatorios para mantener constante el medio ambiente interno. El envejecimiento sería el deterioro progresivo de estos mecanismos, que origina en el individuo mayor vulnerabilidad a las noxas provenientes del medio inter-no o externo. En términos de homeostasis, la longevidad está frecuentemente asociada con el aumento de la capacidad metabólica y de la respuesta al estrés.

La homeoestenosis es la constricción progresiva y lineal de la reserva homeostática, que aparece en los diferentes órganos y sistemas de un individuo a medida que envejece, lo que determina una respuesta anormal ante situaciones de estrés físico, emocional o ambiental (las funciones basales se mantienen adecuadamente) y hacen más vulnerable a los ancianos en situaciones de estrés. Este deterioro comienza en la tercera década de la vida y es gradual, lineal y variable entre los individuos. Los cambios fisiológicos asociados al envejecimiento llevan a un descenso de la reserva fisiológica. Estos cambios a su vez son muy diversos entre los distintos órganos y aparatos y reciben la influencia de la dieta, el medio ambiente y los estilos de vida.

La senescencia (del latín senex: hombre viejo) se define como la condición biológica general que predispone a un individuo a la muerte, generalmente se aplica cuando cesa el periodo reproductivo. Aunque los términos envejecimiento y senescencia se usan como sinónimos, existe una diferencia, mientras el envejecimiento hace referencia al proceso, la senescencia es el estado de vejez.

A su vez, apoptosis o muerte celular programada, se define como el proceso de desmantelamiento sistemático de los componentes claves de la célula a consecuencia de una cascada intracelular de pasos genéticamente programados. Como la senescencia se inicia después de la maduración, el deterioro de los cambios compensatorios desarrollados sobre el tiempo origina una disminución de la reserva fisiológica y aumenta la vulnerabilidad ante los retos, particularmente enfermedad y, como resultado, disminuye la capacidad para sobrevivir. Se debe insistir en que el envejecimiento por sí mismo no lleva a enfermedad, sino que disminuye el umbral para su desarrollo y puede intensificar y acelerar los efectos de la enfermedad una vez esta se inicia.

El fenotipo de senescencia se origina por los genes y a pesar de tener similitudes, en los humanos difieren entre un individuo y otro y en tiempos diferentes, esto hace que la mayoría de las veces la edad cronológica no concuerde con la edad biológica.

2. Teorías del envejecimiento

Actualmente se acepta que el envejecimiento es un proceso multifactorial. La importancia genética en la regulación del envejecimiento biológico se demuestra por la longevidad característica para cada especie.

Se han esbozado muchas teorías, alrededor de 300 en la literatura, pero todas tienen vacíos o no logran explicar en forma adecuada dicho proceso. Existen tres grupos de teorías que tratan de dar explicación al fenómeno del envejecimiento: moleculares, celulares y sistémicas. Sin embargo actualmente todas ellas se complementan, puesto que existen cambios a nivel molecular como mutaciones genéticas, pérdida de la fidelidad y la precisión en el proceso de trascripción del ADN al ARN y errores catastróficos en la síntesis de proteínas, que se traducen en acumulación de defectos celulares (como el acortamiento progresivo de los telómeros), en el desarrollo de procesos apoptóticos, en la acumulación de errores en la traducción y la transcripción genética, en la síntesis proteica y que aumentan el estrés oxidativo.

Estas alteraciones originarían un cambio en la composición bioquímica de los tejidos (acumulación de lipofucsina y entrecruzamientos de la matriz extracelular, oxidación de proteínas y alteración en la trascripción de genes), que llevaría a la reducción de la reserva fisiológica y de la capacidad de mantener la homeostasis, para finalmente generar un aumento en la susceptibilidad y vulnerabilidad a las enfermedades y mayor predisposición a morir. En la figura 5.2 se muestra esta interrelación de las teorías del envejecimiento, y en la tabla 5.2 las principales teorías postuladas a través del tiempo y su característica fundamental.

Figura 5.2 Interrelación de las teorías del envejecimiento

Fuente: Gómez F, Curcio CL. Salud del anciano: valoración, 2014.

Tabla 5.2 Principales teorías biológicas del envejecimiento

Fuente: elaboración propia.