La apoptosis y el envejecimiento

Coral Sanfeliu, doctora en biología e investigadora en envejecimiento cerebral y neurodegeneración en el Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona (IIBB), CSIC.   1. ¿Cómo definiría el proceso del envejecimiento, con un sentido biológico?  El envejecimiento biológico es un proceso propio de todos los organismos vivos en el que se suceden una serie de alteraciones biológicas que reducen la capacidad de responder a los cambios del medio interno o externo. Es un proceso progresivo en el que interaccionan los genes, el ambiente externo, el estilo de vida y el historial de salud del individuo. Este proceso se inicia a edades de madurez, entre 40 y 50 años en la especie humana, pero se hace evidente a edades más avanzadas coincidiendo con la última fase de la vida del individuo. La edad en que se hace evidente este proceso y empieza la fase de vejez humana no está claramente definida y ha ido variando al aumentar la esperanza de vida y la salud de la población hum...

Almudena Porras, Catedrática de Bioquímica y Biología Molecular en la Facultad de Farmacia, Directora del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y Secretaria Científica de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). : 1-¿Cómo podríamos identificar un proceso de apoptosis en la célula?             En los estudios que realizamos en el laboratorio podríamos distinguir entre in vitro e in vivo .             En el caso de los estudios in vitro , en los que sería más fácil saber si una célula se muere por un proceso de apoptosis, trabajamos con células en cultivo. En este caso, mirando al microscopio de contraste de fases, se pueden ver células que se están muriendo y que se despegan de la placa de cultivo, por lo que se quedan en suspensión. Para identificar el tipo de muerte y en concreto, si es ...

La apoptosis o muerte celular programada, es un proceso bioquímico por el cual se mueren y se renuevan nuestras células, y viene instalada su información genética. Esto da a entender que es la propia célula quien decide cómo y cuándo tiene que ser eliminada. También permite reciclar el material celular de células no utilizadas para diferenciación o de células defectuosas, y es también un mecanismo de defensa contra el cáncer.

Hay dos tipos de causas, las fisiológicas y las patológicas. Las causas fisiológicas La eliminación de células durante la embriogénesis (período de formación del ser humano desde la fecundación). Retroceso en la evolución de los tejidos dependiendo de las hormonas (estrógenos, progesterona, gonadotrofinas, prolactina). Renovación de epitelios (tejidos que cubren las superficies de todo el cuerpo). Descarte de las células que ya han cumplido su deber. Rechazo de células infectadas por un virus. Las causas patológicas Apoptosis instigada por heridas (lesiones) en el DNA, causada por fármacos o radiación. Apoptosis instigada por algunas proteínas mal dobladas en la propia célula. Hay virus que originan o causan la apoptosis como puede ser el SIDA. Muerte de las células en tumores.

La apoptosis es el resultado de un daño tisular grave en la célula (trauma, toxinas, químicos) que afecta a grupos celulares, y como consecuencia produce una dilatación celular y ruptura de la membrana plasmática, lo que condiciona a inducir una respuesta inflamatoria en las células sanas cercanas o adyacentes.

- Temprana: la célula sufre una serie de cambios morfológicos como por ejemplo la alteración de la membrana plasmática (causando una visualización de protuberancias inusuales). Otro de los cambios es que el citoplasma se condensa y el núcleo se ve reducido. Hay varias formas de detectar la apoptosis de una manera temprana. Una de ellas es comprobar la localización de la Fosfatidilserina en la membrana plasmática. La Fosfatidilserina es un tipo de lípido que en la célula se mantiene en la parte interior de la membrana celular. Con este método es fácil saber si el proceso de la apoptosis está sucediendo ya que cuando este proceso comienza, la Fosfatidilserina migra de la parte interna a la parte externa de la membrana celular. - Intermedia: esta es la identificación de la apoptosis que es más fácil de ver ya que solo hay que fijarse en qué lugar está colocada la Fosfatidilserina (ya nombrada en la identificación temprana). - Tardía: se puede identificar la apoptosis de una m...

Las diferentes etapas de la apoptosis son: -Fase de activación: esta fase puede empezar por dos motivos. El primero, por una inducción    negativa, como por ejemplo la falta de factores de crecimiento. Por otro lado, esta fase puede   comenzar a causa de una inducción positiva, como la recepción de dos señales conflictivas. -Fase de decisión: en esta fase, la célula decide si morir o sobrevivir después de recibir una señal de muerte. La mitocondria es el orgánulo más importante en este proceso. -Fase de ejecución: esta es la última fase del proceso de la apoptosis, ya que la célula ha tomado la decisión de morir. Para llevar la muerte a cabo, en el interior de la célula se producen una serie de procesos bioquímicos. Este proceso es relativamente fácil ya que las células cuentan con un programa genético de autodestrucción.

La apoptosis está ligada a muchas enfermedades, ya que estudia la muerte programada de las células, lo que conduciría al tratamiento para la supervivencia de células que estarían destinadas a morir. Un ejemplo es el Parkinson, la segunda enfermedad neurodegenerativa más común, y se relaciona con la apoptosis porque la autodestrucción de las neuronas dopaminérgicas a través de la de muerte celular programada es la causa del defecto en el funcionamiento de las mitocondrias, que es una parte fundamental de la célula para la obtención de la energía celular. La apoptosis también está relacionada con el cáncer. Como ya sabemos este proceso eliminan las células innecesarias, pero pasa algo peculiar con las células cancerosas. Estas no son iguales a las células normales, y una diferencia es que tienen la capacidad de evadir la apoptosis a pesar de sufrir algún daño como un cambio irreparable en el ADN, cosa que la célula cancerosa ‘ignorará’ y seguirá dividiéndose para reproducirse.

Puede haber dos mecanismos de muerte celular, la apoptosis y la necrosis. La apoptosis: es un proceso de muerte celular regulada, que no causa daño a células vecinas ni inflamación. La apoptosis es un proceso activo. La necrosis: es una depresión repentina celular, la cual provoca lisis celular. La lisis es el proceso de ruptura de la membrana celular, lo cual produce que salga fuera material intracelular. En la necrosis hay daño mitocondrial y, al contrario que en la apoptosis, hay daño a células vecinas y por lo tanto, hay inflamación. En otro aspecto en el que se ve que es un proceso totalmente distinto a la apoptosis es que la necrosis es un proceso pasivo.

Son una serie de sucesos que hacen posible el crecimiento de la célula, y después la división de ésta en dos células hijas. Estas son las fases por las que la célula ‘recién nacida’ tiene que pasar para seguir dividiéndose. Interfase: conjunto de fases G1, S y G2. G1: Se produce un crecimiento celular físico (duplica su tamaño y masa) con síntesis de proteínas y de ARN. Es el periodo que transcurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. S: Se produce una síntesis exacta del ADN en su núcleo, es decir, duplica el ADN, y como consecuencia, el núcleo contiene el doble de proteína nucleares y de ADN que al principio. Esto hace que cada cromosoma se duplique esté formado por dos cromatides idénticas. G2: Aborda la preparación para la mitosis, la célula crece más, hace proteínas y organelos, y comienza a reorganizar su contenido. Fase Mitótica (M): Aborda dos procesos distintos. Mitosis: donde se produce un reparto del material genético nuclear. Citocinesi...

Este premio ha sido otorgado a los británicos Sydney Brenner y John E. Sulston y al estadounidense Robert Horvitz por la Academia de Ciencias Sueca por sus descubrimientos acerca de la regulación genética del desarrollo de órganos, y más importante, por sus estudios sobre el desarrollo y la muerte celular programada en el nemato de Caenorhabditis elegans, un diminuto gusano establecido modelo animal para el estudio de este y otros procesos relevantes del desarrollo. Lo eligieron porque tienen características ideales para los estudios genéticos: tienen un ciclo de vida de 3 días, son fáciles de mutagenizar, es transparente, y por lo tanto se puede examinar la historia en el animal vivo de cada una de sus células. Gracias a este experimento, se pueden obtener datos en los humanos sobre la caracterización del linaje celular, o evolución de la célula desde que aparece en el óvulo fecundado hasta que adquiere una función específica. También ayuda con el desarrollo de tratamientos de ...

Es un proceso inevitable presente en nuestra vida desde la concepción hasta la muerte. Desde un punto de visto biológico, son daños moleculares y celulares que se han ido acumulando con el paso del tiempo y que hace que perdamos gradualmente nuestras capacidades físicas y mentales, que seamos más vulnerables a las enfermedades y reduce nuestra calidad de vida para que finalmente dejemos de existir.

El envejecimiento celular consiste en la pérdida progresiva de la potencialidad de las células y del organismo. Se sabe que un organismo está envejeciendo cuando disminuye su vitalidad y cuando aumenta su vulnerabilidad (cuando es más débil), ya que algunas funciones celulares empeoran y de deterioran a medida que van cumpliendo años. Las células envejecidas tienen una capacidad considerablemente reducida para absorber nutrientes o repara el daño de lesiones cromosómicas. La vida humana se divide en dos partes: el crecimiento (o desarrollo) y senescencia (o envejecimiento). La senescencia celular es el proceso el cual responde al estrés o al daño causado a una célula, aunque establece una ruta alternativa a la muerte celular. La senescencia es un proceso parecido al del envejecimiento.

Hay dos tipos de factores, internos y externos. Factores internos. Estos factores están cercanamente relacionados con el reloj biológico de nuestro cuerpo. El reloj biológico es un mecanismo que tienen los seres vivos el cual controla sus ritmos biológicos. Estos factores no los podemos controlar ya que son completamente naturales y están genéticamente programadas nuestras células para envejecer. Factores externos. Dentro de estos factores están los que se pueden controlar y los que no. • Factores que se pueden controlar: estos factores son las horas de sueño que dormimos, la alimentación, el estrés o el consumo de sustancias malignas para el cuerpo. Estos factores se pueden cuidar para no envejecer pronto. Para que eso no ocurra, se debe de mejorar el estilo de vida. Dormir más, beber mucha agua, hacer la mayor cantidad de ejercicio que se pueda, tener una buena nutrición (una buena alimentación con proteínas, lípidos, carbohidratos…), y, sobre todo, dejar el tabaco. S...

Envejecimiento prematuro o Progeria es una rara enfermedad que es parecida al envejecimiento normal de los humanos, pero afecta a los niños. Es decir, un niño a partir de los primeros años de vida, puede sufrir un envejecimiento brusco y desarrollar alteraciones en su crecimiento que serían apreciados en personas mayores. A pesar de esto, los niños no tienen retardo mental ni tiene ningún problema de aprendizaje y son totalmente conscientes de estos cambios. Un niño que sufra esta enfermedad tiene una esperanza de vida de 8 a 21 años.

Es una enfermedad normalmente no hereditaria, o sea que no pasa de padres a hijos. Es la consecuencia de una mutación en un gen que ocasiona que las células se vuelvan inestables y se activen de forma acelerada los procesos del envejecimiento a partir del primer año de vida. La probabilidad de que un niño nazca con Progeria es 1 entre 4 a 8 millones.

Hay muchos factores básicos que ayudan a revertir el envejecimiento, haciendo este proceso menos notorio en nuestro cuerpo (no lo ralentiza, ya que los años pasan). La alimentación es lo más vital, libre de alimentos procesados, grasas saturadas, azúcar y harina refinada…, y el consumo de fruta, verdura, carnes magras –como el pescado y pavo-, y preferiblemente, alimentos que no contengan químicos, es decir, que provengan de agricultura ecológica. Es muy importante también dejar de lado las bebidas azucaradas y beber mucha agua. Otro dato a destacar, es realizar ejercicio físico, a ser posible, a diario (o como mínimo 3 veces por semana), ya que con ello ayudamos a que nuestro cuerpo esté fuerte y saludable, aparte de estar en buena condición física. Un factor fundamental es dormir bien, al menos 8 horas diarias, porque hace que nuestro cuerpo descanse de todas las actividades, y provee energía a tu cuerpo. También tenemos que evitar el estrés y sobretodo no consumir bebidas alcoh...