Senescencia

Este artículo es sobre el envejecimiento de los seres vivos. Para la ciencia del cuidado de los ancianos, vea Geriatría. Para el estudio del envejecimiento en los seres humanos, ver Gerontología. De Gerontología experimental, ver extensión de la vida. Para el proceso más amplio de aumentar en edad, vea envejecimiento.

Un anciano hombre en un hogar de ancianos en Noruega

Senescencia (a partir de Latina: senescere, significa "envejecer", de senex) o envejecimiento biológico (también deletreado crianza biológica) es el deterioro gradual de función característica de formas de vida más compleja, podría decirse que se encuentran en todo reinos biológicos, que en el nivel de la organismo aumenta mortalidad después de maduración. La palabra "senescencia" puede referirse a senescencia celular o senescencia de todo el organismo. Comúnmente se cree que subyace a la senescencia celular senescencia organismal. La ciencia del envejecimiento biológico es biogerontología.

Senescencia No es el destino inevitable de todos los organismos. Organismos de algunos grupos taxonómicos (taxa), incluso algunos animales, incluyendo experiencia cronológico disminución de la mortalidad, para la totalidad o parte de su ciclo de vida. En el otro extremo son enfermedades del envejecimiento acelerado, rara en los seres humanos. También hay la extremadamente rara y mal entendida"Síndrome X", por el que una persona permanece físicamente y mentalmente un bebé o un niño a lo largo de la vida.

Aunque no causa envejecimiento, factores ambientales pueden afectar de tal manera, por ejemplo, la sobreexposición al radiación ultravioleta acelera envejecimiento de la piel. Diferentes partes del cuerpo pueden edad a diferentes velocidades. Dos organismos de la misma especie pueden también edad a diferentes ritmos, para que el envejecimiento biológico y cronológica son conceptos muy distintos.

Aunque indirectamente, senescencia es por lejos la principal causa de muerte (distinto en el trivial exacto sentido hipoxia cerebral, es decirla falta de oxígeno en el cerebro, es la causa inmediata de toda muerte humana). De las aproximadamente 150.000 personas que mueren cada día en todo el mundo, cerca de dos tercios – 100.000 por día — mueren de causas relacionadas con la edad; en los países industrializados, por otra parte, la proporción es mucho mayor, llegando al 90%.

Hay una serie de hipótesis en cuanto a por qué se produce la senescencia; por ejemplo, algunos postulan que está programado por expresión génica cambios, otros que es el daño acumulado causado por procesos biológicos. Si envejecimiento como un proceso biológico sí mismo puede ser retrasado, se detuvo o incluso al revés, es un tema de especulación científica actual y la investigación.

Senescencia celular

Senescencia celular
(superior) Células de fibroblastos embrionarios de ratón primario (MEFs) antes de senescencia. En forma de huso. (inferior) MEFs se convirtió en senescentes después de pasajes. Las células crecen, aplanan forma y expresaron la senescencia asociada Β-galactosidasa (SABG, áreas azules), un marcador de senescencia celular.

Senescencia celular es el fenómeno por el cual normal diploide células dejar de dividir, normalmente después de cerca de 50 divisiones celulares in vitro. Este fenómeno es conocido también como "senescencia replicativa", el "fenómeno Hayflick", o el Límite de Hayflick en honor a El Dr. Leonard Hayflick, coautor con Paul Moorhead, del primer describiéndolo en 1961. Las células también pueden ser inducidas a marchitaron por ciertas toxinas, irradiación o la activación de ciertos oncogenes. En respuesta a ADN daños (incluyendo acortado telómeros), (o la edad o la autodestrucción de las célulasapoptosis, muerte celular programada) si el daño puede ser reparado fácilmente. En este "suicidio celular", la muerte de una célula o más, puede beneficiar el organismo como un todo. Por ejemplo, en plantas de la muerte de las conductoras de agua xilema las células)Traqueidas y elementos de vasos) permite a las células para funcionar más eficientemente y así suministrar agua a la parte superior de una planta. Los que no se autodestruyen permanecen hasta su destrucción por fuerzas externas. Aunque ya no se replican, células senescentes siguen siendo metabólicamente activas y generalmente adoptan fenotipos incluyendo la morfología de la célula aplanada, perfiles de expresión y secreción gene alterado (conocido como el fenotipo secretor senescencia asociada) y positivo senescencia asociada β-galactosidasa la coloración. En un estudio llevado a cabo en 2011 en ratones, las células senescentes se erradicaron deliberadamente, que condujo a una mayor resistencia contra enfermedades relacionadas con envejecimiento. Senescencia celular causal está implicada en la generación relacionada con la edad fenotipos, y eliminación de las células senescentes puede prevenir o retrasar la disfunción del tejido y extender healthspan.

Envejecimiento de todo el organismo

La senescencia es el envejecimiento de los organismos enteros. En general, envejecimiento es caracterizado por la decreciente capacidad de responder al estrés, aumentado homeostática desequilibrio y mayor riesgo de enfermedades relacionadas con envejecimiento. Muerte es la última consecuencia del envejecimiento, aunque no es un científico reconocido "vejez" causa de la muerte Porque siempre hay una causa específica proximal, tales como cáncer, enfermedades del corazón, o insuficiencia hepática. Envejecimiento de los organismos enteros por lo tanto es un proceso complejo que puede ser definido como "un deterioro progresivo de la función fisiológica, un proceso intrínseco relacionada con la edad de pérdida de viabilidad y aumento de la vulnerabilidad".

Diferencias en máxima vida útil entre las especies corresponden a diferentes tasas de"envejecimiento". Por ejemplo, heredado las diferencias en la tasa de envejecimiento hacen un ratón mayores de 3 años y un humano ancianos de 80 años. Estas diferencias genéticas afectan a una gran variedad de procesos fisiológicos, incluyendo la eficiencia de Reparación del ADN, antioxidante enzimasy las tasas de radicales libres producción.

Supercentenario Ann Pouder (08 de abril de 1807 – 10 de julio de 1917) fotografiado en su 110 aniversario. Una cara fuertemente alineada es común en envejecimiento humano.

Senescencia del organismo da lugar a la Ley de Gompertz-Makeham de mortalidad, que dice que tasa de mortalidad acelera rápidamente con la edad.

Algunos animales, como algunos reptiles y peces, envejecen lentamente)senescencia insignificante) y exhiben muy larga duración de la vida. Algunos incluso exhiben "senescencia negativa", en el cual la mortalidad cae con la edad, en desacuerdo con la "ley" de Gompertz-Makeham.

Si () senectud replicativaLímite de Hayflick) juega un papel causal en la crianza es en presenta un área activa de investigación.

El teórico evolucionista oft-cotizada George Williams escribió: "es notable que después de una aparentemente milagrosa hazaña de morfogénesis, un complejo metazoarios debe ser incapaz de realizar la tarea mucho más sencilla de simplemente mantener lo que ya está formada".

Teorías del envejecimiento

La etiología exacta de la senescencia sigue siendo en gran parte confusa y aún por descubrir. El proceso de senescencia es complejo y puede derivan de una variedad de diferentes mecanismos y existe una variedad de razones diferentes. Sin embargo, senescencia no es universal, y la evidencia científica sugiere que la senescencia celular evolucionado en ciertas especies porque evita la aparición de cáncer. En algunas especies simples, como las del género Hydra, senescencia es insignificante y no pueden ser detectada.

Todas estas especies tienen no "postmitótico"las células; reducen el efecto de dañar radicales libres por la división de célula y de dilución. Otros relacionados con el mecanismo es el de los biológicamente inmortal Planariidae Platelmintos, que tienen "aparentemente ilimitada [telómero] capacidad regenerativa alimentada por una población de adultos altamente proliferativas células madre.” Estos organismos son biológicamente inmortal Pero no inmortal en el sentido tradicional, que sin embargo son susceptibles a trauma y infecciosas y no-infecciosas enfermedad. Por otra parte, longevidad promedio puede variar considerablemente dentro y entre especies. Esto sugiere que ambos factores genéticos y ambientales contribuir al envejecimiento.

En general, las teorías que explican la senescencia se han dividido entre los programados y estocástico teorías del envejecimiento. Teorías programadas implican que el envejecimiento está regulada por relojes biológicos de funcionamiento durante toda la vida. Esta regulación depende de cambios en expresión génica que afectan a los sistemas encargados de mantenimiento, reparación y respuestas de defensa. El teoría del ciclo reproductivo-celular sugiere que el envejecimiento es causado por cambios en la señalización hormonal durante la vida útil. Teorías estocásticas culpan a los impactos ambientales sobre los organismos vivos que inducen daño acumulado en varios niveles como la causa del envejecimiento, ejemplos de que desde daño al ADN, daño a los tejidos y células por el oxígeno radicales (ampliamente conocidas como radicales libres contrarrestados por el más bien conocido antioxidantes), y Cross-linking.

Sin embargo, el envejecimiento es visto como una falta progresiva de homeodynamics genes que implican (homeostasis) para el mantenimiento y reparación, eventos estocásticos conduce a daños moleculares y heterogeneidad molecular y eventos de oportunidad determinar la probabilidad de muerte. Desde sistemas complejos y obran recíprocamente de mantenimiento y reparación comprenden el homeodynamic (viejo término: homeostasis) espacio de un sistema biológico, envejecimiento se considera ser una contracción progresiva del espacio homeodynamic principalmente debido a la creciente heterogeneidad molecular.

Teorías evolutivas

Artículo principal: Evolución del envejecimiento

Un gen puede ser expresado en diversas etapas de la vida. Por lo tanto, la selección natural puede soportar alelos letales y perjudiciales, si su expresión se produce después de reproducción. Senescencia puede ser el producto de dicha selección. Además, el envejecimiento se cree que han evolucionado debido a la cada vez menor probabilidad de un organismo sigue siendo vivo a edad avanzada, debido a la depredación y los accidentes, los cuales pueden ser al azar y edad-invariant. Se cree que que las estrategias que resultan en una mayor tasa reproductiva en una edad joven, pero más corta vida útil total, resultan en un mayor éxito reproductivo de toda la vida y por lo tanto son favorecidas por selección natural. En esencia, envejecimiento es, por tanto, el resultado de invertir recursos en la reproducción, en lugar de mantenimiento del cuerpo (la teoría del "Soma desechable"), teniendo en cuenta el hecho de que los accidentes, la depredación y enfermedad matan organismos sin importar cuánta energía se dedica a la reparación del cuerpo. Existen varias otras teorías del envejecimiento y no son necesariamente excluyentes.

El genetista J. B. S. Haldane preguntado por qué la mutación dominante que causa Enfermedad de Huntington permaneció en la población, y por qué la selección natural no lo había eliminado. La aparición de esta enfermedad neurológica es (en promedio) en 45 años de edad y es invariablemente fatal dentro de 10 a 20 años. Haldane asume que, en la prehistoria humana, pocos sobrevivieron hasta la edad de 45. Puesto que algunos estaban vivos a edades mayores y su contribución a la generación siguiente por lo tanto era pequeña en relación con las grandes cohortes de grupos de edad más jóvenes, la fuerza de la selección contra tales mutaciones deletéreas tardía acción era correspondientemente pequeña. Sin embargo, si una mutación afectó a individuos más jóvenes, selección contra él sería fuerte. Por lo tanto, podrían acumular mutaciones deletéreas tarde actuando en poblaciones en el tiempo evolutivo a través de deriva genética. Este principio ha sido demostrado experimentalmente. Y es que estas mutaciones deletéreas de acción posterior que se creen que permiten — incluso causar — la mortalidad relacionada con la edad.

Peter Brian Medawar formalizó esta observación en su teoría de la acumulación de mutación del envejecimiento. "La fuerza de la selección natural se debilita con la edad, incluso en una población teóricamente inmortal, proporcionada solamente que se expone a peligros reales de mortalidad. Si un desastre genético... sucede bastante tarde en la vida individual, sus consecuencias pueden ser completamente sin importancia ". Los 'verdaderos riesgos de mortalidad' son, en circunstancias típicas, depredación, enfermedad y accidentes. Así pues, incluso una población inmortal, cuya fertilidad no disminuya con el tiempo, tendrá menos individuos vivos en los grupos de mayores edad. Esto se llama 'mortalidad extrínseca'. Cohortes jóvenes, no empobrecidas en números todavía por mortalidad extrínseca, contribuyen mucho más a la próxima generación de las pocos restantes cohortes mayores, así que la fuerza de la selección contra acción tarde mutaciones deletéreas, que afectan a sólo estos pocos individuos mayores, es muy débil. Las mutaciones pueden no ser seleccionadas contra, por lo tanto y pueden extenderse en el tiempo evolutivo en la población.

La predicción comprobable principal de este modelo es que especies que tienen alta mortalidad extrínseca en la naturaleza se envejecen más rápidamente y más cortas longevidad intrínseca. Esto es confirmada entre los mamíferos, la mejor estudiados en términos de historia de la vida. Existe una correlación entre los mamíferos entre el tamaño del cuerpo y vida útil, tal que las especies más grandes viven más tiempo que especies más pequeñas bajo condiciones controladas/óptimo, pero hay excepciones notables. Por ejemplo, muchos murciélagos y roedores son de tamaño similar, sin embargo, los murciélagos viven mucho más tiempo. Por ejemplo, la pequeño murciélago marrón, la mitad de un ratón, puede vivir 30 años en estado salvaje. Un ratón sólo vivirá 2 – 3 años incluso bajo condiciones óptimas. La explicación es que los murciélagos tienen menos depredadores y por lo tanto baja mortalidad extrínseca. Más personas sobreviven a edades posteriores, por la fuerza de la selección contra mutaciones deletéreas tardía acción es más fuerte. Menos mutaciones deletéreas tardía acción equivale a envejecimiento más lento y por lo tanto una vida más larga. Las aves también son sangre caliente y son similares en tamaño a muchos pequeños mamíferos, aunque viven a menudo 5 – 10 veces más. Tienen menos presión de depredación que los mamíferos terrestres. Aves marinas, que, en general, tienen pocos depredadores de todas las aves, vivo más largo.

Al examinar el cuerpo-tamaño vs. vida útil relación, también se observa que los mamíferos depredadores tienden a vivir más tiempo presa de mamíferos en un entorno controlado, como una reserva de zoológico o naturaleza. La explicación de la larga duración de la vida de los primates (como los seres humanos, monos y simios) con respecto al tamaño del cuerpo es que su inteligencia y a menudo su sociabilidad, ayudan a evitar convertirse en presa. Posición alta en la cadena alimentaria, inteligencia y Cooperativismo todos reducen mortalidad extrínseca en especies.

Otra teoría evolutiva del envejecimiento fue propuesta por George C. Williams e implica Pleiotropía. Un solo gen puede afectar a varios rasgos. Algunas características que aumentan la aptitud temprano en la vida también pueden tener efectos negativos en el futuro. Pero, debido a que muchas más personas son vivos en las edades jovenes que en la edad antigua, incluso pequeños efectos positivos temprano pueden ser fuertemente seleccionado para, y grandes efectos negativos más tarde pueden ser muy débil seleccionado contra. Williams sugirieron en el siguiente ejemplo: tal vez un gen codifica para la deposición de calcio en los huesos, que promueve la supervivencia juvenil y por lo tanto a ser favorecida por la selección natural; Sin embargo, este mismo gen promueve la deposición de calcio en las arterias, causando efectos negativos ateroscleróticos en la vejez. Por lo tanto, pueden ser resultado de selección para cambios biológicos nocivos en la vejez pleiotrópicos genes que son beneficiosos temprano en la vida pero perjudiciales más adelante. En este caso, la presión de selección es relativamente alta cuando Valor reproductivo de Fisher es relativamente baja y alta cuando valor reproductivo de Fisher es baja.

Regulación génica

Vea también: Genética del envejecimiento

Se han identificado un número de componentes genéticos de envejecimiento mediante organismos modelo, que van desde la simple en ciernes levadura Saccharomyces cerevisiae a los gusanos como Caenorhabditis elegans y moscas de la fruta (Drosophila melanogaster). Estudio de estos organismos ha revelado la presencia de al menos dos vías de envejecimiento conservados.

Uno de estos caminos implica el gene SIR2, un NAD+-dependiente de la histona deacetilasa. En la levadura, Sir2 es necesaria para el silenciamiento genómico en tres loci: el apareamiento de levadura lugares geométricos, la telómeros y el ADN ribosomal (ADNr). En algunas especies de levaduras, envejecimiento replicativo puede deberse parcialmente a recombinación homóloga entre rDNA repeticiones; supresión resultados en la formación de las repeticiones del rDNA rDNA Extracromosómica círculos (CRE). Estos ERCs replicadas y preferentemente segregar a la madre de la célula durante la división celular y se creen que resultan en senescencia celular por Valoración ausente (compitiendo por) esencial factores nucleares. Cer no se han observado en otras especies (ni siquiera todas las cepas de la misma especie de levadura) de levadura (que también muestran la senescencia replicativa) y CRE no se cree que contribuyen al envejecimiento en organismos superiores como los seres humanos (que no se ha demostrado que se acumulan en los mamíferos en una manera similar a la levadura). ADN circular extracromosómico (eccDNA) se ha encontrado en los seres humanos, moscas y gusanos. El origen y el papel de eccDNA en el envejecimiento, si los hubiere, se desconoce.

A pesar de la falta de una conexión entre el ADN circular y envejecimiento en organismos superiores, copias adicionales del Sir2 son capaces de extender la vida útil de los gusanos y las moscas (aunque, en moscas, este hallazgo no ha sido replicado por otros investigadores y el activador de Sir2 resveratrol no reproducible aumenta la vida útil de cualquier especie). Si los homólogos Sir2 en organismos superiores tienen papel alguno en la vida útil es confuso, pero se ha demostrado que la proteína SIRT1 humana deacetylate p53Ku70 y el Forkhead familia de factores de transcripción. También puede regular la SIRT1 acetylates tales como CBP/p300y se ha demostrado que deacetylate específico histonas residuos.

RAS1 y RAS2 también afectan el envejecimiento en la levadura y tienen un homólogo humano. Sobreexpresión RAS2 ha demostrado prolongar la vida útil de la levadura.

Otros genes regulan el envejecimiento en la levadura mediante el aumento de la resistencia a estrés oxidativo. Superóxido dismutasa, un proteína que protege contra los efectos de mitocondrial gratis radicales, puede extender la vida útil de la levadura en estacionario cuando se sobreexpresa la fase.

En organismos superiores, el envejecimiento es probable ser regulado en parte a través de la vía de la insulina/IGF-1. Mutaciones que afectan señalización de insulina-like en gusanos, moscas y el eje de la hormona del crecimiento/IGF1 en ratones se asocian con vida útil extendida. En la levadura, Sir2 actividad es regulada por el hecho de PNC1. PNC1 es transcripcionalmente upregulated condiciones estresantes tales como restricción calórica, choque térmico, y choque osmótico. Mediante la conversión Nicotinamida Para niacina, Nicotinamida se retira, inhibiendo la actividad del gen Sir2. A revela encuentran en los seres humanos, conocidos como PBEF, puede servir a una función similar y una forma secretada de PBEF conocido como Physiology puede ayudar a regular el suero insulina niveles. No se sabe, sin embargo, si estos mecanismos también existen en los seres humanos, puesto que hay diferencias obvias en biología entre los seres humanos y organismos modelo.

SIR2 actividad ha demostrado para aumentar el bajo restricción calórica. Debido a la falta de glucosa disponible en las células, más NAD + está disponible y puede activar el gen Sir2. Resveratrol, una stilbenoid encontrada en la piel de color rojo uvas, fue divulgado para extender la vida útil de la levadura, gusanos y moscas (la extensión de vida útil en moscas y gusanos han demostrado para ser irreproducible por investigadores independientes). Se ha demostrado para activar el gen Sir2 y por lo tanto imita los efectos de la restricción calórica, si se acepta que la restricción calórica es de hecho dependiente de Sir2.

La expresión génica es imperfectamente controlada, y es posible que las fluctuaciones aleatorias en los niveles de expresión de muchos genes contribuyen al proceso de envejecimiento según lo sugerido por un estudio de dichos genes en la levadura. Células individuales, que son genéticamente idénticas, no obstante puede tener substancialmente diferentes respuestas a estímulos externos y esperanzas de vida marcadamente diferente, indicando que los factores epigenéticos juegan un papel importante en la expresión génica y factores genéticos envejecimiento, así como.

Según la base de datos GenAge de genes relacionados con el envejecimiento hay más de 700 genes asociados con el envejecimiento en organismos modelo:: 555 en el suelo ascáride (Caenorhabditis elegans), 87 de los panaderos de la levadura ()Saccharomyces cerevisiae), 75 en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y 68 en el ratón (Mus musculus). La siguiente es una lista de genes conectado a la longevidad a través de investigación en organismos modelo:

Podospora	Saccharomyces	Caenorhabditis	Drosophila	Mus
grisea	LAG1	DAF-2	SOD1	Prop-1
	LAC1	edad-1/DAF-23	CAT1	p66shc (No independientemente verificado)
	Pit-1	GHR
	RAS1	DAF-18	MTH	mclk1
	RAS2	Akt-1/Akt-2
	PHB1	DAF-16
	PHB2	DAF-12
	CDC7	CTL-1
	BUD1	viejo-1
	RTG2	SPE-26
	RPD3	CLK-1
	HDA1	MeV-1
	SIR2
		Aak-2
	SIR4-42
	UTH4
	YGL023
	SGS1
	RAD52
	FOB1

Senescencia celular

Como se señaló anteriormente, senescencia no es universal. Una vez se pensó que la senescencia no ocurrió en los organismos unicelulares que se reproducen a través del proceso de celulares mitosis. Investigación reciente ha revelado una imagen más compleja. Las células se acumulan daños relacionados con la edad. En mitosis los escombros no está uniformemente dividido entre las nuevas células. En su lugar pasa a una de las celdas, dejando la otra célula prístina. Con sucesivas generaciones la población celular se convierte en un mosaico de células con la mitad de edad y el resto con diversos grados de senescencia.

Por otra parte, senescencia celular no se observa en varios organismos, incluyendo planta perenne plantas, esponjas, corales, y langostas. En aquellas especies donde se observa la senescencia celular, las células eventualmente se convierten en posterioresmitótico Cuando ya no se puede replicar ellos mismos a través del proceso de mitosis celular; es decir, las células experimentan senescencia replicativa. Cómo y por qué algunas células se convierten en post mitóticas en algunas especies ha sido objeto de mucha investigación y especulación, pero (como se indicó anteriormente) a veces se sugiere que la senescencia celular evolucionó como una manera de prevenir la aparición y propagación de cáncer. Células somáticas que han dividido a cuántas veces habrá acumulado ADN mutaciones y por lo tanto estaría en peligro de convertirse en cancerosos Si continúa la división celular.

Últimamente, el papel de telómeros en senescencia celular ha despertado el interés general, especialmente con miras a los posibles efectos adversos genéticamente de clonación. El acortamiento sucesivo de la cromosómica telómeros con cada uno ciclo celular también se cree que limitar el número de divisiones de la célula, contribuyendo así a la tercera edad. Por otro lado, también ha habido informes de que la clonación podría alterar el acortamiento de los telómeros. Algunas células no envejecen y son, por lo tanto, descritos como"biológicamente inmortal". La teoría es por que cuando se descubre exactamente lo que permite que estas células, ya sea el resultado del telómero alargamiento o no, para dividir sin límite que será posible alterar genéticamente a otras células para tener la misma capacidad. Además la teoría es que eventualmente será posible genéticamente Ingeniero todas las células en el cuerpo humano para tener esta capacidad empleando terapia génica y, por tanto, detener o revertir el envejecimiento, con eficacia haciendo el organismo entero potencialmente inmortal.

La longitud del filamento del telómero tiene efectos senescentes; acortamiento telomérico activa extensas alteraciones en splicing alternativo del RNA que producen toxinas senescentes tales como progerina, que degrada el tejido y lo hace más propenso al fracaso.

Cáncer las células son generalmente inmortales. En el 85% de los tumores, esta evasión de senescencia celular es el resultado de la para arriba-activación de sus telomerasa genes. Esta simple observación sugiere que la reactivación de la telomerasa en sana individuos podrían aumentar su riesgo de cáncer.

Un equipo de investigación dirigido por Jan M. van Deursen en el Mayo Clinic en Rochester, Minnesota, purgó todas las células senescentes en ratones, dándoles una droga que obliga a las células a la autodestrucción. Los tejidos de los ratones mostraron una mejora importante en la habitual carga de trastornos relacionados con la edad. Ellos no se desarrolló Cataratas, evita el desgaste normal del músculo con la edad y podría ejercitar mucho sobre una cinta de ratón. Conservaron las capas de grasa en la piel que disipe con la edad y generalmente, en las personas, provocar arrugas.

Daño químico

Ancianos Klamath mujer fotografiada por Edward S. Curtis en 1924

Una de las primeras teorías envejecimiento fue el Tasa de vida hipótesis descrito por Raymond Pearl en 1928 (basado en el trabajo anterior Max Rubner), que establece esa velocidad tasa metabólica basal corresponde a corto máxima vida útil.

Aunque puede haber alguna validez a la idea de que para varios tipos de daños específicos detallados a continuación son subproductos del metabolismo, todo lo demás en igualdad de condiciones, un metabolismo rápido pueden reducir la vida útil, en general esta teoría no explica adecuadamente las diferencias en la duración dentro de o entre especies. Restricción calórica proceso de animales como tanto o más calorías por gramo de masa corporal, como su ad libitum alimentados con homólogos, aún exhiben substancialmente más larga duración de la vida. Del mismo modo, tasa metabólica es un pobre predictor de vida para las aves, murciélagos y otras especies que, se presume, han reducido la mortalidad de la depredación y por lo tanto han evolucionado mucho longevidad incluso en presencia de muy alta tasa metabólica. En un análisis de 2007 fue demostrado que, cuando se emplean métodos estadísticos modernos para la corrección de los efectos del tamaño corporal y filogenia, tasa metabólica no se correlaciona con la longevidad de los mamíferos o aves. (Para una crítica de la Tasa de vida hipótesis ver ¿Vivir rápido, cuando muere?)

Con respecto a tipos específicos de daño químico causado por el metabolismo, se sugiere que el daño a larga vida biopolímeros, como estructural proteínas o ADN, causados por agentes químicos ubicuos en el cuerpo tales como oxígeno y azúcares, son en parte responsables del envejecimiento. El daño puede incluir la rotura de las cadenas de biopolímeros, Cross-linking de biopolímeros, o uniones químicas de sustituyentes antinatural (haptenos) a los biopolímeros.

Bajo normal aeróbico condiciones, aproximadamente 4% de la oxígeno metabolizado por mitocondria se convierte en superóxido ion, que posteriormente se puede convertir en peróxido de hidrógeno, hidroxilo radical y finalmente otro incluyendo otras especies reactivas peróxidos y oxígeno singlete, que puede, a su vez, generar radicales libres capaz de dañar las proteínas estructurales y de ADN. Ciertos metales iones encontrado en el cuerpo, tales como cobre y hierro, podrán participar en el proceso. (En Enfermedad de Wilson, un defecto hereditario Eso hace que el cuerpo retenga cobre, algunos de los síntomas se asemejan a senescencia acelerada). Estos procesos se denomina estrés oxidativo están vinculados a los potenciales beneficios de la dieta polifenol antioxidantes, por ejemplo en el café, Vino tinto y té.

Azúcares tales como glucosa y fructosa puede reaccionar con ciertos los aminoácidos tales como lisina y arginina y ciertas bases de ADN tales como guanina para producir azúcar aductos, en un proceso llamado glicación. Estos aductos puede cambiar aún más a especies reactivas de forma, que pueden luego enlazará las proteínas estructurales o ADN similares biopolímeros o otras biomoléculas como las proteínas no estructurales. Personas con diabetes, que han elevado azúcar en la sangre, desarrollar trastornos asociados a la senescencia mucho antes que la población general, pero puede retrasar dichos trastornos por el riguroso control de sus niveles de azúcar en la sangre. Hay evidencia que azúcar daño está relacionada con el daño oxidante en un proceso denominado glycoxidation.

Los radicales libres pueden dañar las proteínas, lípidos o ADN. Glicación daña principalmente proteínas. Lípidos y proteínas dañadas se acumulan en lisosomas como lipofuscina. Daños químicos a las proteínas estructurales pueden conducir a la pérdida de la función; por ejemplo, daño a colágeno de vaso sanguíneo paredes pueden llevar a la rigidez de la pared del vaso y, así, hipertensióny engrosamiento de la pared del recipiente y (formación de tejido reactivoateroesclerosis); procesos similares en la riñón puede llevar a insuficiencia renal. Daños a enzimas reduce la funcionalidad celular. Lípidos peroxidación de la membrana mitocondrial interna reduce la potencial eléctrico y la capacidad de generar energía. No es probablemente un accidente que casi la totalidad de los llamados "enfermedades del envejecimiento acelerado"son debido al defectuoso Reparación del ADN enzimas.

Se cree que el impacto del alcohol sobre el envejecimiento puede explicarse en parte por la activación del alcohol de la Eje HPA, que estimula glucocorticoide secreción, exposición a largo plazo a la que produce los síntomas de envejecimiento.

Teoría de daño de ADN

Artículo principal: Teoría de daño de ADN del envejecimiento

Alexander fue el primero en proponer ese daño en el ADN es la causa principal del envejecimiento. Las primeras pruebas experimentales en apoyo a esta idea fue revisada por Gensler y Bernstein. Por los principios de los años 90 experimental apoyo a esta propuesta fue sustancial, e indicó daños en el ADN debido a especies reactivas de oxígeno era una importante fuente de los daños del ADN provocando el envejecimiento. Se repasa el estado actual de la evidencia sobre esta teoría en Teoría de daño de ADN del envejecimiento por Bernstein et al.

Teoría de la confiabilidad

Artículo principal: Teoría de fiabilidad del envejecimiento y la longevidad

Teoría de la confiabilidad sugiere que los sistemas biológicos comienzan su vida adulta con una alta carga de daño inicial. Teoría de la confiabilidad es una teoría general sobre la falla de sistemas. Permite a los investigadores a predecir la cinética falla relacionada con la edad de un sistema de arquitectura (dadoestructura de confiabilidad) y fiabilidad de sus componentes. Fiabilidad teoría predice que incluso los sistemas que compuesto enteramente de elementos no-envejecimiento (con una constante porcentaje de averías) sin embargo se deteriorará (más a menudo fail) con la edad, si estos sistemas son redundantes en elementos insustituibles. Envejecimiento, por lo tanto, es una consecuencia directa de los sistemas.

Teoría de fiabilidad también predice el desaceleración de mortalidad de final de la vida con la posterior nivelación-apagado, así como las mesetas de mortalidad de final de la vida, como una consecuencia inevitable de agotamiento de redundancia en la edad antigua extrema. La teoría explica por qué las tasas de mortalidad aumentan exponencialmente con la edad (el Ley de Gompertz) en muchas especies, teniendo en cuenta las fallas iniciales (defectos) recién formado sistemas. También explica por qué los organismos "prefieren" morir según la ley de Gompertz, mientras que los dispositivos técnicos suelen fallan según la Weibull Ley (poder). Teoría de la confiabilidad permite para especificar condiciones cuando los organismos mueren según la Distribución de Weibull:: Los organismos deben ser relativamente libres de defectos y fallas iniciales. La teoría es posible encontrar una ley fallo general aplicable a toda edad antigua adulto y extrema, donde la Gompertz y las leyes de Weibull son casos sólo especiales de esta ley más general de fracaso. La teoría explica por qué diferencias relativas en las tasas de mortalidad de las poblaciones comparadas (dentro de una determinada especie) desaparecen con la edad (Ley de compensación de mortalidad), y se observa convergencia de mortalidad debido al agotamiento de las diferencias iniciales en los niveles de redundancia.

Miscelánea

Relojes biológicos, que medir objetivamente la edad biológica de las células y los tejidos, puede ser útil para probar teorías diferentes envejecimiento biológico.

Un conjunto de rara hereditaria (genética) trastornos, cada uno llamado Progeria, desde hace algún tiempo. Los enfermos presentan síntomas que se asemejan a envejecimiento acelerado, incluyendo piel arrugada. La causa de la Síndrome de progeria Hutchinson-Gilford se informó en el diario Naturaleza en mayo de 2003. Este informe sugiere Daños en el ADN, no estrés oxidativo, es la causa de esta forma de envejecimiento acelerado.

Recientemente, una especie de senescencia precoz ha denunciado que un posible resultado involuntario de pronto clonación experimentos. El tema fue planteado en el caso de La oveja Dolly, después de la muerte de una enfermedad pulmonar contagiosa. La afirmación de que la muerte temprana de Dolly involucrados senescencia prematura ha sido impugnada vigorosamente, y creador de Dolly, El Dr. Ian Wilmut ha expresado la opinión de que su enfermedad y la muerte eran probablemente relacionados con el hecho de que era un clon.

Véase también

• Envejecimiento acelerado
• Adulto avanzado
• Envejecimiento
• Envejecimiento cerebral
• Enfermedad asociada a envejecimiento
• La medicina antienvejecimiento
• Movimiento anti-aging
• Biogerontología
• Reloj biológico y el reloj epigenético
• Restricción calórica
• Senescencia celular
• Muerte
• Teoría de daño de ADN del envejecimiento
• Reparación del ADN
• Evolución del envejecimiento
• Radicales libres
• Genética del envejecimiento
• Inmortalidad
• Vida útil indefinida
• Lista de temas relacionados con la extensión de la vida
• Longevidad
• Mitohormesis
• Estrés oxidativo
• Phenoptosis
• Planta senescencia
• Muerte celular programada
• Medicina regenerativa
• Rejuvenecimiento (envejecimiento)
• SALVIA KE
• Estrategias para la ingeniería senescencia insignificante (SENS)
• Daños subletales
• Telómeros
• Diseño transgeneracional
• Teoría de la célula de vástago del envejecimiento

Enlaces externos

• Senescence.info
• Combatir el envejecimiento.
• Fundación SENS
• AgeLab (Massachusetts Institute of Technology)
• Senescencia en DMOZ

• El envejecimiento celular
• Acortamiento telomérico
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