La degradación del cuerpo. La degradación progresiva de nuestra fisiología ante el tiempo. Eso es el envejecimiento.
Esencialmente esta degradación se produce, entre otras causas, por:
-El acortamiento de los telómeros de los cromosomas
-La acumulación de radicales libres en la célula
Los tejidos con el paso del tiempo deben ser renovados. Así las células que los componen tienen que dividirse una y otra vez por mitosis. Resulta que cada vez que una célula eucariota se divide para formar dos células idénticas tiene lugar en la célula un fenómeno conocido como replicación. Este fenómeno molecular permite la duplicación adecuada del DNA que conforma el genoma de la célula, dando lugar finalmente a dos células genéticamente idénticas. Dado que es un proceso celular esencial para la perpetuación de la vida, está muy regulado (fallos en los sistemas de control generarían tumores). Una de las principales enzimas que trabaja en la replicación es la DNA polimerasa. Esta enzima es capaz de copiar el DNA, sintetizando hebras nuevas de DNA. Tendremos que recordar que el DNA de las células eucariotas es lineal y está formado por dos hebras antiparalelas químicamente (una 5’-3’ y otra 3’-5’, unidas por puentes de hidrógeno). Para comenzar la replicación, las dos hebras de DNA se separan para que pueda introducirse todos los complejos que participan directamente en la copia y síntesis de la nueva cadena hija. También debemos recordar que la DNA polimerasa es una enzima que sólo sintetiza en dirección 5’-3’ de la cadena, sintetizando, ella misma, las dos hebras a la vez y a partir de un pequeño cebador o primer de ácido nucleico previamente sintetizado por la primasa (es decir, no puede comenzar a acoplar nucleótidos usando exclusivamente la hebra molde, sino que lo debe hacer a partir de una cadena previa nucleótidos ya acoplados). Todo ello genera que una de las hebras se sintetice de manera continua y rápida (la hebra complementaria de la 3’-5’) y la otra hebra se sintetice de manera discontinua y retardada (la hebra complementaria de la 5’-3’). Como consecuencia ocurre, que en los extremos de los cromosomas (telómeros), una parte no puede ser replicada (la replicación no es completamente semiconservativa en un cromosoma lineal); así en cada división celular y su correspondiente replicación, el cromosoma se va acortando… Llega un punto en el que los cromosomas no son estables y ello conduce a que las células no puedan dividirse o incluso mueran. Así las células diferenciadas tienen un número definido de divisiones (límite de Hayflick), por ello se dice que el telómero cumple la función de “reloj” mitótico.
Para la replicación del telómero y evitar el acortamiento progresivos de lo telómeros, las células clásicamente llamadas inmortalizadas (células madre y cancerígenas) expresan la enzima telomerasa.
La empresa Life Length fundada por la prestigiosa científica española María Blasco ha desarrollado una tecnología para medir la edad biológica de acuerdo a la longitud de los telómeros…
ACUMULACIÓN DE RADICALES LIBRES
Con el funcionamiento metabólico de las células y el contacto con el ambiente se generan en muchas ocasiones radicales libres (anión superóxido, hidroxilo, peróxido de hidrógeno…). Estas especies son inestables, extremadamente reactivas y alteran muchos de los compuestos estructurales del organismo (ácidos nucleicos, proteínas y lípidos). De forma que alteran su estructura o función provocando la degeneración celular.
La mayoría de estos radicales libres se generan en los procesos bioenergéticos que tienen lugar en el interior de la mitocondria. En particular, la cadena de transporte de electrones, que consigue reducir el oxígeno adquirido en la respiración a agua, paso crucial para todo el metabolismo energético. Con el funcionamiento se generan lo que se conoce como especies reactivas de oxígeno (ROS).
El DNA mitocondrial, por tanto, es el que más expuesto está a la alteración por radicales libres. Este genoma contiene información para muchos de los componentes de la maquinaria de transporte de electrones de la mitocondria, por lo que con su alteración disminuye la producción de ATP. Por debajo de un determinado umbral, las células se degeneran y mueren. Además esto tiene efectos sinérgicos, el hecho de que se altere el funcionamiento de la cadena de transporte de electrones, genera más especies reactivas de oxígeno, generando lo que se conoce como estrés oxidativo; muchos de los cuales, se relacionan con enfermedades neurodegenerativas como alzhéimer o párkinson.
Existen sistemas celulares de defensa contra los radicales libres, que evitan su extremada reactividad. Como la catalasa, la superóxido dismutasa, glutatión peroxidasas… así como muchos otros compuestos de origen alimentario conocidos con capacidad antioxidante, como los polifenoles o la vitamina C.
Por lo que la degeneración y muerte celular mediada por radicales libres y estrés oxidativo, resulta en un balance entre las especies reactivas y los mecanismos de defensa.
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