Contente
- Teoria Genética do Envelhecimento
- Teorias do Envelhecimento
- Genes e funções corporais
- Como os genes afetam a expectativa de vida
- Conceitos-chave na teoria genética do envelhecimento
- Três teorias genéticas primárias do envelhecimento
- Evidências por trás da teoria
- Evidências contra as teorias genéticas do envelhecimento
- The Bottom Line
- O que você pode fazer para reduzir o envelhecimento "genético" das células?
Teoria Genética do Envelhecimento
A teoria genética do envelhecimento afirma que a expectativa de vida é amplamente determinada pelos genes que herdamos. De acordo com a teoria, nossa longevidade é determinada principalmente no momento da concepção e depende muito de nossos pais e de seus genes.
A base por trás dessa teoria é que segmentos de DNA que ocorrem no final dos cromossomos, chamados telômeros, determinam a vida útil máxima de uma célula. Telômeros são pedaços de DNA "lixo" no final dos cromossomos que se tornam mais curtos a cada vez que uma célula se divide. Esses telômeros se tornam cada vez mais curtos e, eventualmente, as células não podem se dividir sem perder pedaços importantes de DNA.
Antes de mergulhar nos princípios de como a genética afeta o envelhecimento e nos argumentos a favor e contra essa teoria, é útil discutir brevemente as categorias primárias das teorias do envelhecimento e algumas das teorias específicas dessas categorias. Na atualidade, não existe uma teoria ou mesmo uma categoria de teorias que possa explicar tudo o que observamos no processo de envelhecimento.
Seus hormônios estão envelhecendo você?Teorias do Envelhecimento
Existem duas categorias principais de teorias do envelhecimento que diferem fundamentalmente no que pode ser referido como o "propósito" do envelhecimento. Na primeira categoria, o envelhecimento é essencialmente um acidente; um acúmulo de danos e desgastes no corpo que eventualmente leva à morte. Em contraste, as teorias do envelhecimento programado vêem o envelhecimento como um processo intencional, controlado de uma forma que pode ser comparada a outras fases da vida, como a puberdade.
As teorias de erro incluem várias teorias separadas, incluindo:
- Teoria do uso e desgaste do envelhecimento
- Taxa de vida, teoria do envelhecimento
- Teoria da ligação cruzada de proteínas do envelhecimento
- Teoria dos radicais livres do envelhecimento
- Teoria da mutação somática do envelhecimento
As teorias programadas do envelhecimento também são divididas em diferentes categorias com base no método pelo qual nossos corpos são programados para envelhecer e morrer.
- Longevidade programada - a longevidade programada afirma que a vida é determinada por uma ativação e desativação sequencial dos genes.
- Teoria endócrina do envelhecimento
- Teoria imunológica do envelhecimento
Há uma sobreposição significativa entre essas teorias e até mesmo categorias de teorias do envelhecimento.
Genes e funções corporais
Antes de discutir os principais conceitos relacionados ao envelhecimento e à genética, vamos revisar o que é nosso DNA e algumas das maneiras básicas pelas quais os genes afetam nossa expectativa de vida.
Nossos genes estão contidos em nosso DNA, que está presente no núcleo (área interna) de cada célula em nossos corpos. (Há também DNA mitocondrial presente nas organelas chamadas mitocôndrias, que estão presentes no citoplasma da célula.) Cada um de nós tem 46 cromossomos que compõem nosso DNA, 23 dos quais vêm de nossas mães e 23 de nossos pais. Destes, 44 são autossomos e dois são os cromossomos sexuais, que determinam se devemos ser homens ou mulheres. (O DNA mitocondrial, em contraste, carrega muito menos informações genéticas e é recebido apenas de nossas mães.)
Dentro desses cromossomos estão nossos genes, nosso projeto genético responsável por transportar as informações de cada processo que ocorrerá em nossas células. Nossos genes podem ser visualizados como uma série de letras que formam palavras e frases de instruções. Essas palavras e frases codificam a fabricação de proteínas que controlam todos os processos celulares.
Se algum desses genes for danificado, por exemplo, por uma mutação que altera a série de "letras e palavras" nas instruções, uma proteína anormal pode ser fabricada, que por sua vez, desempenha uma função defeituosa. Se ocorrer uma mutação em proteínas que regulam o crescimento de uma célula, pode ocorrer câncer. Se esses genes sofrerem mutação desde o nascimento, várias síndromes hereditárias podem ocorrer. Por exemplo, a fibrose cística é uma condição em que uma criança herda dois genes mutantes que controlam uma proteína que regula os canais responsáveis pelo movimento do cloreto através das células nas glândulas sudoríparas , glândulas digestivas e muito mais. O resultado dessa única mutação resulta em um espessamento do muco produzido por essas glândulas e nos problemas resultantes que estão associados a essa condição.
Mutações Genéticas e CâncerComo os genes afetam a expectativa de vida
Não é preciso um estudo elaborado para determinar que nossos genes desempenham pelo menos algum papel na longevidade. Pessoas cujos pais e ancestrais viveram mais, tendem a viver mais e vice-versa. Ao mesmo tempo, sabemos que a genética por si só não é a única causa do envelhecimento. Estudos observando gêmeos idênticos revelam que há claramente algo mais acontecendo; gêmeos idênticos com genes idênticos nem sempre vivem um número idêntico de anos.
Alguns genes são benéficos e aumentam a longevidade. Por exemplo, o gene que ajuda uma pessoa a metabolizar o colesterol reduziria o risco de doenças cardíacas.
Algumas mutações genéticas são herdadas e podem encurtar o tempo de vida. No entanto, as mutações também podem acontecer após o nascimento, uma vez que a exposição a toxinas, radicais livres e radiação pode causar alterações genéticas. (Mutações genéticas adquiridas após o nascimento são chamadas de mutações genéticas adquiridas ou somáticas.) A maioria das mutações não são ruins para você, e alguns podem até ser benéficos. Isso porque as mutações genéticas criam diversidade genética, o que mantém as populações saudáveis. Outras mutações, chamadas mutações silenciosas, não têm efeito algum no corpo.
Alguns genes, quando sofrem mutação, são prejudiciais, como aqueles que aumentam o risco de câncer. Muitas pessoas estão familiarizadas com as mutações BRCA1 e BRCA2 que predispõem ao câncer de mama. Esses genes são chamados de genes supressores de tumor, que codificam proteínas que controlam o reparo do DNA danificado (ou a eliminação da célula com DNA danificado se o reparo não for possível).
Várias doenças e condições relacionadas a mutações genéticas hereditárias podem afetar diretamente a expectativa de vida. Estes incluem fibrose cística, anemia falciforme, doença de Tay-Sachs e doença de Huntington, para citar alguns.
Conceitos-chave na teoria genética do envelhecimento
Os conceitos-chave em genética e envelhecimento incluem vários conceitos e ideias importantes que vão desde o encurtamento dos telômeros até teorias sobre o papel das células-tronco no envelhecimento.
Telômeros
No final de cada um de nossos cromossomos está um pedaço de DNA "lixo" chamado telômeros. Os telômeros não codificam para nenhuma proteína, mas parecem ter uma função protetora, impedindo que as extremidades do DNA se liguem a outras partes do DNA ou formem um círculo. Cada vez que uma célula se divide, um pouco mais de um telômero é cortado. Eventualmente. não sobrou nenhum desse lixo de DNA, e mais cortes podem danificar os cromossomos e os genes de modo que a célula morra.
Em geral, a célula média é capaz de se dividir 50 vezes antes que o telômero se esgote (o limite de Hayflick) .As células cancerosas descobriram uma maneira de não remover, e às vezes até adicionar, uma seção do telômero. Além disso, algumas células, como as células brancas do sangue, não sofrem esse processo de encurtamento dos telômeros. Parece que, embora os genes em todas as nossas células tenham a palavra-código para a enzima telomerase, que inibe o encurtamento do telômero e possivelmente resulta em alongamento, o gene é apenas "ativado" ou "expresso", como dizem os geneticistas, em células como as brancas Células sanguíneas e células cancerosas Os cientistas teorizaram que, se essa telomerase pudesse de alguma forma ser ativada em outras células (mas não tanto que seu crescimento fosse descontrolado como nas células cancerosas), nosso limite de idade poderia ser expandido.
Estudos descobriram que algumas condições crônicas, como pressão alta, estão associadas a menos atividade da telomerase, enquanto uma dieta saudável e exercícios estão associados a telômeros mais longos. O excesso de peso também está associado a telômeros mais curtos.
Genes da longevidade
Os genes da longevidade são genes específicos associados a uma vida mais longa. Dois genes que estão diretamente associados à longevidade são SIRT1 (sirtuin 1) e SIRT 2. Cientistas observando um grupo de mais de 800 pessoas com 100 anos ou mais, encontraram três diferenças significativas nos genes associados ao envelhecimento.
Senescência Celular
A senescência celular refere-se ao processo pelo qual as células decaem ao longo do tempo. Isso pode estar relacionado ao encurtamento dos telômeros ou ao processo de apoptose (ou suicídio celular) no qual células velhas ou danificadas são removidas.
Células-tronco
As células-tronco pluripotentes são células imaturas que têm o potencial de se tornar qualquer tipo de célula do corpo. É teorizado que o envelhecimento pode estar relacionado ao esgotamento das células-tronco ou à perda da capacidade das células-tronco de se diferenciarem ou amadurecerem em diferentes tipos de células. É importante observar que essa teoria se refere às células-tronco adultas, não células-tronco embrionárias. Ao contrário das células-tronco embrionárias, as células-tronco adultas não podem amadurecer em qualquer tipo de célula, mas apenas em um certo número de tipos de células. A maioria das células em nosso corpo é diferenciada, ou totalmente madura, e as células-tronco são apenas um pequeno número das células presentes no corpo.
Um exemplo de tipo de tecido no qual a regeneração é possível por esse método é o fígado. Isso contrasta com o tecido cerebral, que geralmente carece desse potencial regenerativo. Agora, há evidências de que as próprias células-tronco podem ser afetadas no processo de envelhecimento, mas essas teorias são semelhantes à questão do ovo e da galinha. Não é certo que o envelhecimento ocorra devido a alterações nas células-tronco, ou se, em vez disso, as alterações nas células-tronco são devido ao processo de envelhecimento.
Epigenética
Epigenética se refere à expressão de genes. Em outras palavras, um gene pode estar presente, mas pode ser ativado ou desativado. Sabemos que existem alguns genes no corpo que são ativados apenas por um determinado período de tempo. O campo da epigenética também está ajudando os cientistas a entender como os fatores ambientais podem funcionar dentro das restrições da genética para proteger ou predispor a doenças.
De onde vêm as células-tronco?Três teorias genéticas primárias do envelhecimento
Conforme observado acima, há uma quantidade significativa de evidências que examinam a importância dos genes na sobrevivência esperada. Ao examinar as teorias genéticas, elas são divididas em três escolas primárias de pensamento.
- A primeira teoria afirma que o envelhecimento está relacionado a mutações que estão relacionadas à sobrevivência a longo prazo e que o envelhecimento está relacionado ao acúmulo de mutações genéticas que não são reparadas.
- Outra teoria é que o envelhecimento está relacionado aos efeitos tardios de certos genes e é conhecido como antagonismo pleiotrópico.
- Ainda outra teoria, sugerida com base na sobrevivência em gambás, é que um ambiente que apresenta poucos riscos para interferir na expectativa de vida resultaria em um aumento de membros com mutações que retardam o processo de envelhecimento.
Evidências por trás da teoria
Existem várias pistas de evidência que apóiam uma teoria genética do envelhecimento, pelo menos em parte.
Talvez a evidência mais forte em apoio à teoria genética sejam as consideráveis diferenças específicas da espécie na sobrevivência máxima, com algumas espécies (como borboletas) tendo uma expectativa de vida muito curta e outras, como elefantes e baleias, sendo semelhantes às nossas. Dentro de uma única espécie, a sobrevivência é semelhante, mas a sobrevivência pode ser muito diferente entre duas espécies que são semelhantes em tamanho.
Os estudos sobre gêmeos também apóiam um componente genético, já que gêmeos idênticos (gêmeos monozigóticos) são muito mais semelhantes em termos de expectativa de vida do que gêmeos não idênticos ou dizigóticos. Avaliando gêmeos idênticos que foram criados juntos e comparando isso com gêmeos idênticos que são criados separadamente podem ajudar a separar fatores de comportamento, como dieta e outros hábitos de vida, como causa das tendências familiares de longevidade.
Outras evidências em larga escala foram encontradas examinando o efeito das mutações genéticas em outros animais.Em alguns vermes, assim como em alguns camundongos, uma única mutação genética pode prolongar a sobrevivência em mais de 50 por cento.
Além disso, estamos encontrando evidências para alguns dos mecanismos específicos envolvidos na teoria genética. Medições diretas do comprimento dos telômeros mostraram que os telômeros são vulneráveis a fatores genéticos que podem acelerar a taxa de envelhecimento.
Evidências contra as teorias genéticas do envelhecimento
Um dos argumentos mais fortes contra a teoria genética do envelhecimento ou uma "expectativa de vida programada" vem de uma perspectiva evolucionária. Por que haveria uma vida útil específica além da reprodução? Em outras palavras, que "propósito" existe para a vida depois que uma pessoa se reproduziu e viveu o tempo suficiente para elevar sua progênie à idade adulta?
Também fica claro, pelo que sabemos sobre estilo de vida e doenças, que há muitos outros fatores no envelhecimento. Gêmeos idênticos podem ter tempos de vida muito diferentes, dependendo de suas exposições, seus fatores de estilo de vida (como fumar) e padrões de atividade física.
The Bottom Line
Estima-se que os genes podem explicar no máximo 35 por cento da expectativa de vida, mas ainda há mais coisas que não entendemos sobre o envelhecimento do que entendemos. No geral, é provável que o envelhecimento seja um processo multifatorial, o que significa que provavelmente é uma combinação de várias das teorias. Também é importante observar que as teorias discutidas aqui não são mutuamente exclusivas. O conceito de epigenética, ou se um gene presente é ou não "expresso", pode turvar ainda mais nossa compreensão.
Além da genética, existem outros determinantes do envelhecimento, como nossos comportamentos, exposições e simplesmente sorte. Você não está condenado se seus familiares tendem a morrer jovens, e você não pode ignorar sua saúde, mesmo que seus familiares tendam a viver muito.
O que você pode fazer para reduzir o envelhecimento "genético" das células?
Somos ensinados a ter uma dieta saudável e ser ativos, e esses fatores de estilo de vida são provavelmente tão importantes, não importa o quanto nossa genética esteja envolvida no envelhecimento. As mesmas práticas que parecem manter os órgãos e tecidos de nosso corpo saudáveis também podem manter nossos genes e cromossomos saudáveis.
Independentemente das causas específicas do envelhecimento, pode fazer a diferença para:
- Exercício - Estudos descobriram que a atividade física não apenas ajuda a função cardíaca e pulmonar, mas também alonga os telômeros.
- Faça uma dieta saudável - uma dieta rica em frutas e vegetais está associada a uma maior atividade da telomerase (na verdade, menos encurtamento dos telômeros em suas células). Uma dieta rica em ácidos graxos ômega-3 está associada a telômeros mais longos, mas uma dieta rica em ácidos graxos ômega-6 é o oposto e está associada a telômeros mais curtos. Além disso, a ingestão de refrigerantes está associada a telômeros mais curtos. O reservatrol, o ingrediente responsável pela excitação ao beber vinho tinto (mas também encontrado no suco de uva vermelha não alcoólico), parece ativar a proteína de longevidade SIRT
- Reduza o estresse
- Evite agentes cancerígenos
- Mantenha um peso saudável - A obesidade não está apenas ligada a alguns dos mecanismos genéticos associados ao envelhecimento observados acima (como o aumento do encurtamento dos telômeros), mas estudos repetidos encontraram benefícios na longevidade associados à restrição calórica. O primeiro princípio no câncer O estilo de vida de prevenção proposto pelo Instituto Americano de Pesquisa do Câncer - seja o mais magro possível sem ficar abaixo do peso - pode desempenhar um papel na longevidade, bem como na prevenção do câncer e na prevenção da recorrência do câncer.