Cuando el proceso de envejecimiento se pone en marcha, nuestro cuerpo va experimentando sus efectos, aunque el ritmo de deterioro de los órganos y tejidos es muy variable. Es un hecho conocido que la edad cronológica suele diferir significativamente de la edad biológica. La edad aparente constituye un factor determinante en la toma de decisiones del médico, cuando éste debe inclinarse por el tratamiento farmacológico o la cirugía para su paciente.

El envejecimiento es un proceso natural de los seres vivos que aceptamos con normalidad. Los datos estadísticos oficiales (INE) demuestran que el envejecimiento va retrasándose, desde el pasado siglo, pues la esperanza de vida media en 1970 fue de 70 años y en 2019 superó los 83 años, indicando que se logran 2,5 años más de sobrevida por década en España. En la actualidad, científicos de prestigiosas universidades están interesados en la investigación de los mecanismos íntimos del envejecimiento para lograr retrasarlo y conseguir mayores cotas de bienestar e independencia durante la senectud.

Un equipo de investigadores, dirigido por el Dr. Steve Horvath de la Universidad de California, Los Ángeles, han descubierto un reloj biológico capaz de determinar la edad real de las células de los órganos y tejidos humanos, mediante un conjunto de 353 marcadores biológicos que van cambiando con la edad. Estos hallazgos, publicados en la revista Genome Biology, muestran como el proceso de envejecimiento altera progresivamente nuestros genes. Estos científicos encontraron un patrón de envejecimiento asombroso al comparar la edad cronológica con la edad biológica de los tejidos. Comprobaron que el tejido mamario envejece unos 2 años más rápidamente que el resto del cuerpo, pero si una mujer padece un cáncer de mama, el tejido sano que rodea al tumor suele tener 12 años más que el resto. En otras variedades de cáncer, las células sanas que circundan al tumor eran hasta 36 años de promedio más viejas que el resto de su organismo.

Sin embargo, el corazón parece más joven que su edad cronológica. “Parecía un promedio de 9 años más joven. Es realmente sorprendente y no sé por qué”, comentó el Dr. Horvath en la NBC News (EE.UU.).

Descubriendo el envejecimiento

El conjunto de mecanismos que activa el proceso de envejecimiento es muy complejo y gradual, pudiendo acelerarlo ciertos factores externos (mala alimentación, sedentarismo, obesidad, consumo de drogas, contaminación ambiental, etc.), manifestándose en edades más tempranas. El envejecimiento va perturbando las funciones normales del cuerpo y, consecuentemente, el necesario equilibrio fisiológico para preservar una buena salud.

Recientemente, los progresos científicos han permitido avanzar en el conocimiento de este asombroso proceso biológico natural, controlado por diversos factores genéticos, inmunológicos, entre otros, aún sin descubrir.

Los genes

En la actualidad, se conocen algunos mecanismos relacionados con la genética que conducen al envejecimiento. Toda la información hereditaria de una persona está contenida en su genoma, formado por 25.000 y 30.000 genes almacenados en el núcleo y la mitocondria de sus células.

A lo largo de la vida, nuestras células se dividen muchísimas veces, para reponer las que van deteriorándose o muriendo. Como ocurre con una fotocopiadora de oficina que debe reproducir muchas copias, irremediablemente, algunas resultan defectuosas e inservibles. Asimismo, en el proceso de reproducción celular se producen errores en el ADN -ácido desoxirribonucléico- que provocan ciertas anomalías genéticas, algunas graves, como el cáncer, las enfermedades del corazón o neurodegenerativas. Estas mutaciones inducen ciertas alteraciones en la función normal de las células, que abandonan el orden preciso del organismo y se hacen independientes -cáncer-, o bien afectan el funcionamiento de los órganos y tejidos por el envejecimiento -degradación celular- o muerte –apoptosis celular-.



Proteína enrollada (crédito: Science Photo Library) Las proteínas

Las proteínas son componentes básicos de todas las células, por lo que sus defectos suelen constituir causas de envejecimiento por su papel primordial en el funcionamiento corporal (comunicación entre las células, formación de anticuerpos y hormonas, etc.).

Las proteínas funcionan dependiendo de su fruncido o plegado, en cada momento de la vida, que les permite tomar diferentes formas y funciones. Se trata de un proceso físico por el que las proteínas actúan según la forma del plegado que adopten. Este plegamiento o desenrollado proteico estriba en las propiedades químicas de sus aminoácidos -verdaderos ladrillos biológicos con los que están construido nuestro cuerpo-.

Estudios científicos recientes han demostrado que muchas enfermedades relacionadas con la edad avanzada, como las enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas -Alzheimer, Parkinson- tienen su origen en la acumulación de proteínas desplegadas dentro de las células, lo que ocasiona su funcionamiento defectuoso.



Plegamiento de una proteína. En el organismo humano existen unas proteínas chaperonas -del francés, chaperon, tocado en forma de cinta enrollada en la cabeza que usaban las mujeres-. Estas proteínas son esenciales para la vida, encargadas de ensamblar, transportar y destruir otras proteínas defectuosas. El envejecimiento reduce la actividad y síntesis de estas proteínas chaperonas, ocasionando serios problemas en la organización del conjunto de proteínas (acumulación de proteínas defectuosas, plegamiento anómalo de proteínas ...).

Otro grupo especial de proteínas, llamadas histonas, sirven de soporte natural al ADN de los cromosomas. Cualquier modificación de los componentes químicos de las histonas -grupo acetilo- puede afectar su expresión génica, alterando la estabilidad del genoma humano y, consecuentemente, la esperanza de vida por aceleración del envejecimiento. Se ha podido comprobar que las modificaciones químicas de las histonas están relacionadas con la demencia, cáncer y enfermedades cardiovasculares -arteriosclerosis-.

Recientemente, se ha descubierto que la alteración de este sistema de control celular que puede tener un efecto negativo, acelerando el envejecimiento. La proteína P53 se encarga de la eliminación de las células cancerígenas y permite prolongar la vida al impedir su crecimiento. Sin embargo, cuanto más se activa la proteína P53, más rápidamente avanza el proceso de envejecimiento, al destruirse también una gran cantidad de células sanas, por lo que los tejidos y órganos pierden su natural homogeneidad y flexibilidad. Esto podría explicar el hecho sorprendente que los tejidos colindantes al tumor muestren una edad biológica significativamente mayor que el resto del cuerpo, aunque esto aún no ha sido demostrado científicamente.

Las mitocondrias

El interior de las células contiene un centro energético -mitocondria- que mantiene el funcionamiento celular y la producción de ATP -adenosintrifostato-, su fuente de energía, que permite a todo el organismo funcionar con normalidad. Cuando estas mitocondrias trabajan mal, se acelera el envejecimiento, constituyendo un indicador fiable para prevenir dicho proceso. La buena comunicación entre las células y sus mitocondrias constituye un factor determinante en el retraso del envejecimiento. Estas comunicaciones son imprescindibles también para ir rejuveneciendo las mitocondrias degradadas con la edad.

El estrés oxidativo

Desde hace años, el envejecimiento se viene relacionando con el llamado “estrés oxidativo”, causado por la oxidación de elementos que componen nuestras células. Este proceso de oxidación celular consiste en la aparición de unas moléculas denominadas “radicales libres de oxígeno”, procedentes del oxígeno que respiramos que va perdiendo electrones, que afectan a las mitocondrias celulares. A pesar de la extensa investigación sobre el posible papel desempeñado por estos radicales libres de oxígeno en acelerar el proceso de envejecimiento, aún no existen evidencias científicas que lo puedan demostrar. Recientes estudios científicos han puesto de manifiesto que el tratamiento con antioxidantes no suele tener ningún efecto beneficioso sobre el incremento de la esperanza de vida, aunque existen a la venta, sin receta médica, múltiples productos antioxidantes que aseguran rejuvenecer en pocas semanas.



Célula madre humana. Agotamiento de las células madre

Las células madre son células indiferenciadas que no pertenecen a ningún órgano específico y pueden generar otras especializadas a través de la denominada “diferenciación celular”, permitiendo una constante renovación celular. Normalmente, las células van envejeciendo y muriendo, por lo que precisan ser reemplazadas (p.e. el glóbulo rojo -hematíe- vive de promedio alrededor de 4 meses). Ciertos órganos necesitan crecer y demandan mayor número de células nuevas (útero durante el embarazo), mientras otros están desprovistos de células madre y, por lo tanto, no pueden renovarse si se dañan (corazón).

Cuando se pone en marcha el envejecimiento, los tejidos no se regeneran con tanta facilidad debido a una mayor dificultad en la división celular para el necesario reemplazo de células dañadas. El agotamiento de las células madre de la sangre -células hematopoyéticas-, afecta el sistema inmunológico -células B y células T-, dejándonos indefensos ante cualquier infección bacteriana o viral. Esto explica la mayor incidencia de muertes en la población anciana durante la pandemia por coronavirus Covid-19.

Las células madres permanecen inactivas y solo se ponen en marcha cuando son necesarias. Por tanto, el agotamiento de estas células madre constituye una de las principales causas del envejecimiento, ya que impide la renovación celular y conduce al deterioro de los órganos y tejidos. Comprender en profundidad el funcionamiento de las células madre constituirá un tema de investigación primordial para la Medicina regenerativa en el futuro.

Inflamación de las células

La senectud celular va afectando su función, división e incluso su actividad, dando lugar a un agregado de células inflamatorias. Aunque esto suele ocurrir en cualquier fase de la vida, estas células envejecidas van acumulándose en los órganos y tejidos con la edad avanzada, provocando determinadas alteraciones en el cuerpo humano.

Las células muertas son inmediatamente destruidas -fagocitosis-, por el eficiente y potente sistema inmunológico. Sin embargo, este sistema inmunológico pierde su eficacia con la edad, especialmente en la etapa que aumenta mucho el número de células viejas, lo que conduce a su peligrosa acumulación en los tejidos.

Nuevo reloj de la edad biológica

Desde hace años, se han venido utilizando diversos relojes para determinar la edad biológica de las personas, generalmente, empleando los marcadores epigenéticos, grupos químicos que marcan el ADN humano a medida que tiene lugar el proceso de división celular e inevitablemente el envejecimiento de los órganos y tejidos. La mayoría de enfermedades crónicas son causadas por la inflamación sistémica crónica -ISC-.

La revista científica Nature Aging acaba de publicar una nueva herramienta que evalúa con precisión el estado de salud, mediante la determinación de la inflamación crónica de los órganos y tejidos del cuerpo humano. Este nuevo reloj de la edad -iAge®-, desarrollado por el equipo que dirige el Dr. David Furman de la Universidad de Stanford en California, EE.UU., puede predecir también si estamos en riesgo de padecer ciertos trastornos relacionados con el envejecimiento, como las enfermedades cardiovasculares y/o neurodegenerativas. Este tipo de reloj biológico se basa en el análisis computarizado de 50 datos relacionados con la inflamación crónica tisular, como transcripciones del genoma, proteómica, HLA-ómica, enumeración celular, fenómica funcional, etc., que denominan “Proyecto 1000 Immunomes".

https://doi.org/10.1038/d41586-021-01915-x

Estos científicos utilizaron la edad cronológica y la información completa de la salud de los participantes, combinados con un algoritmo de aprendizaje automático (inteligencia artificial), para identificar los marcadores de proteínas en la sangre que señalan con mayor precisión la inflamación sistémica. En particular, identificaron la proteína de señalización inmune -citocina CXCL9-, producida principalmente por el revestimiento interno de los vasos sanguíneos -endotelio-, como una de las responsables principales en el desarrollo de las enfermedades cardiovasculares. Esperan que como la ISC puede tratarse e incluso curarse; sin duda, esta novedosa herramienta iAge® ayudará a determinar quiénes pueden beneficiarse del tratamiento médico para prolongar la vida con buena salud.



Esquema del reloj de la edad iAge®   El reloj iAge® se basa en la idea de que a medida que vamos envejeciendo, nuestro cuerpo experimenta una inflamación crónica generalizada, proceso natural que causa un desgaste progresivo de las células de los órganos y tejidos. Las personas que tienen un sistema inmunológico saludable suelen neutralizar o enlentecer esta inflamación sistémica, mientras que otras envejecen con mayor rapidez al carecer de buenas defensas inmunológicas.

Según el Dr. Deep Dixit del Departamento de Inmunología de la Facultad de Medicina de Yale de EE.UU., “Nuestro sistema inmunológico es fundamental, no solo para predecir el envejecimiento, sino también para determinar el mecanismo íntimo que lo impulsa”.

No podemos detener el tiempo, aunque es posible ralentizar nuestro reloj biológico interno, tratando la inflamación crónica que envejece nuestros órganos y tejidos.

Una vez más, la Ciencia se muestra como fuente de vida y bienestar.