Genética y Envejecimiento

MEDICINA FAMILIAR
EDUCACIÓN CONTINUADA PARA EL MEDICO GENERAL

CAPITULO 49
HUMBERTO ARBOLEDA
MD., Médico genetista, Profesor Asociado, Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, D. C.

Introducción

Los factores que actúan sobre el envejecimiento con de tipo genético, epigenético y ambiental; sobre la longevidad lo hacen la capacidad metabólica, la eficiencia de las respuestas al estrés y la desregulación, en las que similares factores ejercen igualmente sus efectos. Los genes, por lo tanto juegan un importante papel en el control del tiempo de vida -Iongevidad-de los diferentes individuos y en sus patrones de envejecimiento.
En el humano en particular, más que la manipulación de los individuos se ha acudido a la selección de registros para examinar signos estadísticos de heredabilidad del tiempo de vida entre individuos relacionados, buscando correlaciones entre el tiempo de vida parental y el de los descendientes. Resultados confiables dependen desde luego de que los mencionados registros sean exactos y veraces en aspectos como la fecha de nacimiento y fallecimiento de quienes se encuentran consignados en tales archivos. Dos tipos de esta clase de estudios pueden ser considerados: 1. Los basados en registros genealógicos de una sola familia o de varias familias colectivamente (estudios de genealogías), y 2. los que se realizan con base en muestras tomadas de subgrupos especiales de la población, por medio de análisis retrospectivos o prospectivos (estudios en gemelos, por sexos, etnias, estratos sociales).

Los resultados de estos estudios revelan un importante componente familiar, que no obstante no alcanza la magnitud que para la longevidad tienen los factores ambientales y sociales.

Se encuentran también en la literatura científica desde hace muchos años informes de varios miles de entidades genéticas que afectan al humano, de ninguna de las cuales se puede desprender que mutaciones por genes simples extiendan el tiempo de vida, lo que ha llevado a la interpretación de que la evolución del aumento del espacio de vida puede ser el resultado de la modificación de nume-rosos genes, estimándose que el número de genes comprometidos variaría de 70 a 7000, y que considerar solo una fracción de ellos (por ejemplo, el 10%) comprometidos en longevidad, no se correlaciona como un rasgo poligénico que manifiesta una fuerte vinculación entre las longevidades de los padres y los descendientes.

Muchos de los conocimientos relacionados con la biología del envejecimiento se vienen obteniendo de los estudios experimentales en distintos modelos, entre otros, roedores (ratón), artrópodos (Drosophila), nematodos (C.Elegans), y microorganismos (hongos, levaduras). Subyace en el planteamiento la conservación evolutiva de genes y procesos relacionados con el envejecimiento, de manera que estos modelos pueden brindar aproximaciones a los procesos que ocurren en el humano. Una sustentación de esto se da con los genes y procesos comprometidos en el desarrollo.

La longevidad de un individuo y los cambios que se desarrollan a lo largo de ella (los cambios del envejecimiento), están determinados por la interrelación de genes y ambiente, el que finalmente actúa como un modulador en la involución molecular y celular durante el envejecimiento.

Papel de los genes en longevidad y envejecimiento

Las principales conclusiones de estudios en Drosophila melanogaster establecen firmemente la participación de los genes en el envejecimiento y revelan que la longevidad tiene un carácter poligénico. El segundo grupo de estudios confirma también el papel de los genes en Caenorhabditis elegans, permitiendo la identificación del primer gen de longevidad, el age-1, el cual incrementa el tiempo de vida de esta pequeña lombriz. Los desarrollos posteriores surgen de los hallazgos en diferentes especies, particularmente en levaduras, lombriz, moscas y mamíferos.

Los estudios en Drosophila revelan de otra parte que son múltiples los mecanismos del envejecimiento y que más de una vía metabólica puede extender la longevidad, tal como lo demuestran la existencia de grupos con aumento en la longevidad pero con diferencias sustanciales en su fisiología; unos por ejemplo con mayor resistencia al estrés oxidativo, pero con menor resistencia a la restricción de alimento, bajo contenido de glicógeno y lípidos; otros por el contrario, con alta resistencia a la restricción alimentaria, los vapores de etanol, al calor y con altos contenidos de lípidos y glicógeno.

En el humano varios loci han sido estudiados, entre ellos el locus HLA, relacionado con la función inmune e implicado en algunos estudios con la genética del envejecimiento.

Otros genes se han relacionado también con la longevidad humana, entre ellos el de la Apolipoproteína E, APOE, cuyos alelos e2,e3 y e4 han sido motivo de amplios estudios en diferentes poblaciones del mundo. Hasta la fecha la isoforma apoE4 de esta apolipoproteína se reconoce como uno de los factores genéticos de riesgo más importantes para la enfermedad coronaría y la enfermedad de Alzheimer. Este mismo alelo e4 de la APOE se ha relacionado igualmente con menor expectativa de vida para los individuos que lo porten, mientras que el e2 se ha asociado con mayor longevidad en algunos análisis poblacionales.

Otros estudios en el humano están referidos a los denominados síndromes de envejecimiento prematuro, sobre los cuales la primera discusión es si en realidad pueden tomarse como representativos del envejecimiento normal.

Las entidades reconocidas, sin embargo, se denominan como síndromes progeroides segmentales, puesto que no se encuentra en ellos todas las características del envejecimiento normal, sino solo sus efectos en algunos sistemas y órganos, y aún más, sus síntomas no son los mismos del envejecimiento normal.

Entre las entidades de este tipo se encuentra el síndrome de Cockayne, Ataxia telangiectasia, el síndrome de Werner , la Progeria de Hutchinson-Gilford, el síndrome de Down entre otras. Estos síndromes de envejecimiento prematuro revelan que las alteraciones de la reparación, recombinación transcripción, metabolismo de los telómeros y la actividad helicasa comprometen de manera importante la expresión génica, con cambios genéticos y epigenéticos en las células somáticas, de gran efecto sobre la degeneración celular.

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