Senescencia para niños

La senescencia se refiere a los cambios que ocurren en un sistema con el paso del tiempo. Estos cambios suelen ser permanentes y nos permiten saber cuánto tiempo ha pasado. Aunque la palabra no siempre significa que algo se deteriore, a menudo sí lo hace, porque las leyes de la física tienden a aumentar el desorden.

Una definición más específica de senescencia se refiere a los cambios que causan un deterioro en un sistema. Esto significa que el sistema pierde su capacidad para mantener su estructura o su orden interno. Es lo contrario al desarrollo, que es un avance hacia un mayor orden. Si un sistema no se deteriora con el tiempo, decimos que ha ganado antigüedad, pero no ha envejecido.

En biología celular, la senescencia se refiere al envejecimiento de las células. Algunas células solo pueden dividirse un número limitado de veces. Esto sucede por el acortamiento de los telómeros, que son como las "tapas" protectoras de los extremos de los cromosomas. Los telómeros evitan que se pierda información genética importante.

¿Qué es el envejecimiento biológico?

Entendiendo el envejecimiento en los seres vivos

El envejecimiento biológico es el conjunto de cambios graduales en la forma y el funcionamiento de un organismo. Estos cambios están directamente relacionados con el paso del tiempo. Es un proceso que aumenta la posibilidad de que un ser vivo sea más vulnerable, pierda energía, desarrolle enfermedades y, finalmente, muera. Ocurre en las células, en los órganos y en todo el organismo durante la vida adulta.

Los expertos están de acuerdo en varios puntos clave sobre el envejecimiento:

• Es un proceso gradual: No ocurre de repente, sino poco a poco a lo largo de la vida de un organismo. Es un proceso dinámico que se puede dividir en etapas.
• No es necesariamente inevitable o irreversible: Aunque a menudo lo parezca, la ciencia aún investiga si el envejecimiento puede ser evitado o si sus efectos pueden repararse.
• Consecuencias del proceso: El envejecimiento lleva a una serie de daños que hacen que el organismo funcione con menos eficiencia. Pierde su capacidad de mantenerse equilibrado y aumenta la probabilidad de que fallezca con el tiempo. Esta probabilidad se puede medir con funciones matemáticas.

Etapas de la vida humana

La vida de los seres humanos se divide en diferentes etapas, cada una con sus propios cambios físicos y de funcionamiento. Estas son las etapas principales:

• Infancia
• Adolescencia
• Adultez temprana
• Adultez media
• Adultez tardía
• Primera vejez
• Segunda vejez

También podemos clasificar la edad por décadas:

El envejecimiento a través de la historia: las primeras ideas

Desde tiempos muy antiguos, la humanidad ha intentado entender por qué envejecemos y si se puede evitar. La idea de la mortalidad siempre ha sido un gran misterio.

En una de las historias más antiguas, la Epopeya de Gilgamesh, el rey Gilgamesh busca la inmortalidad después de la muerte de su amigo. Encuentra una planta que supuestamente hace que "el hombre se haga joven en la vejez".

Ideas sobre el envejecimiento en la antigua Grecia

En la Grecia clásica, pensadores como Hipócrates y Aristóteles intentaron explicar el envejecimiento.

• Hipócrates creía que el tiempo de vida de una persona era siete veces el tiempo de su desarrollo como adulto.
• Aristóteles pensaba que la vida era como una combustión o un fuego que se mantenía en el corazón. La muerte ocurría cuando este fuego se apagaba, ya sea por agotamiento (envejecimiento) o por violencia. Él sugirió que el calor excesivo podía consumir el "alimento" del cuerpo más rápido, causando el envejecimiento.

El envejecimiento en la Edad Media y el Renacimiento

Durante la Edad Media, las ideas de Aristóteles sobre el calor y la humedad influyeron en cómo se entendía el envejecimiento.

• Roger Bacon escribió en 1236 un libro sobre cómo "curar la vejez y preservar la juventud".
• Francis Bacon, en el Renacimiento, sugirió que para vivir más tiempo, se debía evitar que la "humedad" del cuerpo se escapara por la piel, recomendando aceites y cremas. También propuso investigar cómo vivían las personas en diferentes lugares y condiciones.

La idea de Aristóteles de que el exceso de alimento podía hacer que el "fuego" del cuerpo se consumiera más rápido inspiró a muchas personas a seguir dietas muy sencillas.

• En el Renacimiento, el noble italiano Luigi Cornaro (nacido hacia 1467) comenzó una dieta con pocas calorías a los 35 años y vivió hasta los 104 años.
• Gabriele Zerbi publicó en 1489 una obra importante sobre el cuidado de las personas mayores.
• René Descartes también buscó la forma de prolongar la juventud, considerándola una meta principal de su filosofía.

El envejecimiento en la Ilustración

En el siglo XVIII, Joseph Priestley, uno de los descubridores del oxígeno, pensó que respirar demasiado "aire puro" (oxígeno) podría hacer que las personas "vivieran demasiado deprisa", agotando sus energías más rápido, como una vela que se consume más rápido en oxígeno puro.

Teorías de los siglos XIX y principios del XX

Con la teoría de la evolución de Charles Darwin y los avances en la genética y la biología celular, nuestra comprensión del envejecimiento cambió mucho.

• A finales del siglo XIX, algunos científicos exploraron la idea de que ciertas sustancias del cuerpo podían influir en el envejecimiento. Por ejemplo, Charles-Édouard Brown-Séquard experimentó con extractos de tejidos animales, creyendo que podían rejuvenecer el cuerpo. Otros, como Sergei Voronoff y John R. Brinkley, también realizaron procedimientos con tejidos animales, buscando prolongar la vida.
• A principios del siglo XX, Iliá Méchnikov propuso que las toxinas producidas por los microbios en el intestino podían ser responsables del envejecimiento. Se fascinó con la longevidad de algunas personas en Bulgaria y creyó que el yogur podía ayudar, ya que contenía bacterias beneficiosas que podían detener procesos dañinos en el intestino. Aunque su idea sobre el yogur era simple, tenía razón en que las bacterias intestinales influyen en la salud.

El dilema de Darwin y el envejecimiento

Charles Darwin se enfrentó a una pregunta difícil: si la selección natural favorece las características que ayudan a los seres vivos a sobrevivir y tener descendencia, ¿por qué existe el envejecimiento? El envejecimiento es una característica que reduce el tiempo de vida y las oportunidades de reproducción. Lógicamente, la selección natural debería haber eliminado el envejecimiento.

Darwin respondió que la longevidad es una característica determinada por la selección natural. Él creía que, para algunas especies, tener un tiempo de vida limitado podría ser beneficioso para la especie en general, incluso si era una desventaja para el individuo. Sin embargo, no explicó cómo un tiempo de vida limitado beneficia a una especie ni cómo una característica desventajosa para los individuos puede permanecer. Este es el "dilema de Darwin" en el envejecimiento, y muchas teorías evolutivas intentan resolverlo.

Teorías actuales sobre el envejecimiento

Hoy en día, se cree que el envejecimiento es un proceso muy complejo con muchas causas. Las primeras teorías que buscaban una única causa (como un solo gen o el deterioro de un sistema) han sido reemplazadas por ideas más completas. Las teorías actuales intentan responder a dos preguntas principales:

• ¿Por qué envejecemos? Buscan entender por qué el envejecimiento apareció o no fue eliminado a lo largo de la evolución. Aquí se encuentran las teorías evolutivas.
• ¿Cómo envejecemos? Describen los mecanismos a nivel molecular, celular y de sistemas que causan el envejecimiento.

Existen dos ideas principales:

• Algunas teorías dicen que el envejecimiento está "programado", como si tuviéramos "relojes biológicos" que controlan cuánto tiempo vivimos, activando y desactivando genes.
• Otras teorías sostienen que el envejecimiento no está programado, sino que ocurre por la acumulación aleatoria de daños en el cuerpo.

Muchos científicos creen que la verdad está en un punto intermedio, donde el envejecimiento es una mezcla de factores genéticos, ambientales y daños aleatorios.

Teorías evolutivas: ¿Por qué envejecemos?

En 1882, August Weismann propuso que el envejecimiento era una característica evolutiva, una adaptación que beneficiaba a la especie, aunque perjudicara a los individuos. Creía que al eliminar a los individuos más viejos, se liberaban recursos (como alimento y espacio) para los más jóvenes, lo que ayudaba a la especie a evolucionar mejor.

Sin embargo, la mayoría de los expertos actuales no están de acuerdo con la idea de que el envejecimiento sea una adaptación directa. Argumentan que:

• Es difícil que el envejecimiento sea una adaptación porque va en contra de la selección natural (que favorece la supervivencia).
• El envejecimiento tiene un efecto pequeño o insignificante en la capacidad de un individuo para adaptarse.
• No se ha encontrado un mecanismo claro que explique cómo una característica que parece ser una desventaja podría haber surgido por evolución.
• Se duda de que el envejecimiento tenga una utilidad evolutiva.

A pesar de esto, los seres vivos sí tienen la capacidad de influir en su longevidad. Estas teorías sugieren que el envejecimiento podría ser un "precio a pagar" por otras características que sí mejoran la adaptación de los individuos, quizás porque es producido por mecanismos que hacen que otros sistemas del organismo funcionen mejor.

Teoría de la pleiotropía antagónica

El éxito evolutivo no se mide solo por la supervivencia, sino por la capacidad de reproducirse. Un organismo que vive mucho pero tiene poca descendencia tiene menos "éxito" evolutivo.

En la naturaleza, la probabilidad de vivir hasta una edad muy avanzada es baja. Por lo tanto, la presión de la selección natural sobre los genes que afectan la vejez es menor. La teoría de la pleiotropía antagónica, desarrollada por George C. Williams, sugiere que el envejecimiento es causado por muchos genes que tienen un efecto beneficioso al principio de la vida (ayudando a la reproducción), pero que más tarde se vuelven perjudiciales.

Un ejemplo es la enfermedad de Huntington, que es grave pero en algunas poblaciones se ha mantenido porque los portadores del gen tienen una mayor capacidad de tener hijos antes de que la enfermedad se manifieste.

Teoría del soma desechable

Esta teoría, propuesta por Thomas Kirkwood y Robin Holliday, es una explicación importante del envejecimiento desde el punto de vista evolutivo. La idea central es que el cuerpo (el "soma") es como algo "desechable" en comparación con la línea germinal (las células que transmiten la herencia).

Los puntos clave de esta teoría son:

• El envejecimiento ocurre porque el cuerpo tiene recursos limitados para mantenerse y repararse. Estos recursos se priorizan para la reproducción.
• Por lo tanto, el envejecimiento es el resultado de la acumulación de daños en las células y tejidos a lo largo de la vida.
• Muchos mecanismos contribuyen al envejecimiento, ya que hay muchas formas de mantener el cuerpo, y todas compiten por los recursos.
• Los genes que determinan la longevidad y la velocidad del envejecimiento son aquellos que controlan las funciones de mantenimiento (como la reparación del ADN o las defensas contra el daño).
• El proceso de envejecimiento es en parte aleatorio, pero la longevidad máxima está influenciada por los genes de mantenimiento.
• La longevidad máxima no está controlada por un "reloj" fijo, pero puede ser modificada, por ejemplo, reduciendo la exposición al daño o mejorando las funciones de reparación del cuerpo.

Esta teoría sugiere que hay un equilibrio entre mantener el cuerpo y reproducirse. Si se invierte más energía en la reproducción, puede haber menos para el mantenimiento, lo que lleva a un envejecimiento más rápido. Por ejemplo, en algunos experimentos con moscas, las que vivían más tiempo comenzaban a reproducirse más tarde y más lentamente.

El envejecimiento en las plantas

En las plantas, el envejecimiento se puede ver directamente. Se observan diferencias entre las plantas jóvenes y las viejas, como el grosor de la corteza, el aspecto de las hojas y flores, o la ausencia de estas últimas. También se pueden hacer análisis químicos de las sustancias que producen o dejan de producir en sus diferentes etapas. Algunas coníferas, como las sequoias, son los seres vivos con el proceso de envejecimiento más lento, es decir, tienen una vida muy larga.

El envejecimiento en los animales

Cada organismo con muchas células, usando la energía del sol, puede crecer y mantenerse por un tiempo limitado. Después, el deterioro supera la capacidad de reparación, y el organismo envejece. El envejecimiento se define como el deterioro de las funciones del cuerpo necesarias para la supervivencia y la capacidad de tener descendencia. Las características del envejecimiento afectan a todos los individuos de todas las especies.

Algunos biólogos evolutivos creen que el envejecimiento no es parte de la genética de los animales, sino un estado que ocurre después de que el animal ha cumplido con los requisitos de la selección natural (es decir, después de reproducirse). Sin embargo, estudios recientes han demostrado que sí existen componentes genéticos relacionados con el envejecimiento, y que la esperanza de vida de una especie puede ser modificada cambiando los genes o la dieta.

Esperanza de vida y expectativa de vida

La esperanza de vida es el número máximo de años que se sabe que ha vivido un miembro de una especie. Por ejemplo, en humanos se estima en 130 años, en perros es de 20 años, y en ratones de laboratorio es de 4.5 años.

La expectativa de vida es el tiempo que se espera que viva un individuo en una población. Este valor es diferente para cada población. Formalmente, es el tiempo en el que la mitad de una población sigue viva. En humanos, la expectativa de vida ha aumentado mucho. Por ejemplo, en 1900, la mitad de las mujeres estadounidenses morían a los 58 años, mientras que en 1981, ese valor era de 81 años. Esto significa que solo recientemente se ha vuelto más común ver las características del envejecimiento humano, como el pelo gris, la piel con arrugas, la rigidez en las articulaciones, la pérdida de memoria y otros cambios.

¿Qué causa el envejecimiento?

Las características del envejecimiento son propias de cada especie. Las causas de este fenómeno son principalmente a nivel celular, pero no hay un acuerdo total sobre las causas exactas.

Detención del crecimiento celular por envejecimiento

La detención del crecimiento celular por senescencia es un proceso en el que las células dejan de dividirse en respuesta a ciertas señales. Esto fue observado por primera vez en los años sesenta en células humanas. La senescencia celular se ha relacionado con el acortamiento de los telómeros (las puntas de los cromosomas), pero también se sabe que es una respuesta a otros daños en el ADN y al final del ciclo celular.

Daño oxidativo

Una teoría sugiere que el envejecimiento es un resultado normal del metabolismo del cuerpo. Durante el proceso de usar oxígeno, se producen unas sustancias llamadas especies reactivas de oxígeno (ERO), que pueden dañar las membranas de las células, las proteínas y el ADN. Se ha observado que algunos organismos que tienen más enzimas para destruir estas ERO viven más tiempo.

Desgaste natural

A medida que envejecemos, pueden aparecer más cambios en el ADN (mutaciones), lo que afecta el tipo y la eficiencia de las proteínas que se producen. Por eso, los mecanismos de reparación del ADN son muy importantes para prevenir el envejecimiento. Los defectos genéticos en estas enzimas de reparación pueden causar síndromes de envejecimiento prematuro.

También se cree que los daños en las mitocondrias (las "centrales de energía" de las células) pueden contribuir al envejecimiento. Las mutaciones en las mitocondrias pueden causar problemas en la producción de energía y aumentar la producción de ERO.

Acortamiento de telómeros

Los telómeros son las secciones protectoras al final de los cromosomas. Cada vez que una célula se divide, los telómeros se acortan un poco. Si una enzima llamada telomerasa no los restaura, los cromosomas se acortan en cada división. La mayoría de los tejidos de los mamíferos no tienen esta enzima, por lo que se cree que el acortamiento de los telómeros influye en el ciclo de vida de las células. Los telómeros dañados activan una respuesta de daño en el ADN que detiene el crecimiento celular. Sin embargo, no hay una relación directa y clara entre la longitud de los telómeros y la esperanza de vida máxima de un animal.

Programas de envejecimiento genético

Se ha propuesto que muchos genes están involucrados en el proceso de envejecimiento. Por ejemplo, el síndrome de Hutchinson-Gilford (Progeria) en humanos, que causa un envejecimiento muy rápido, es provocado por un gen específico. En otros organismos, como el gusano Caenorhabditis elegans, se han identificado genes que controlan la longevidad y el envejecimiento.

Véase también

En inglés: Ageing Facts for Kids

• Envejecimiento humano
• Geriatría
• Neuromitos sobre la edad del cerebro
• Gerontología
• Esperanza de vida