Envejecimiento Celular - Resumen PDF

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UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DETABASCODIVISIÓN ACADÉMICA MULTIDISCIPLINARIA DECOMALCALCOPATOLOGIARESUMEN“Envejecimiento celular”Prof. Isis Jiménez ChávezEquipo 1: David Ignacio García Gallegos 211PGustavo Alonso Hernández García 211PLicenciatura: Médico CirujanoSemestre: 3Grupo: CComalcalco, Tabasco....

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UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO DIVISIÓN ACADÉMICA MULTIDISCIPLINARIA DE COMALCALCO PATOLOGIA RESUMEN “Envejecimiento celular”

Prof. Isis Jiménez Chávez Equipo 1: David Ignacio García Gallegos 211P9085 Gustavo Alonso Hernández García 211P9059 Licenciatura: Médico Cirujano Semestre: 3 Grupo: C

Comalcalco, Tabasco. 27 octubre del 2021

“Envejecimiento celular” Definiciones básicas: ENVEJECIMIENTO- El envejecimiento es una disminución, dependiente del tiempo, de ciertas capacidades funcionales del individuo, que le dificultan o le impiden superar ciertos retos de origen interno o externo. (Pal Yu) El envejecimiento se le puede atribuir a dos procesos: la perdida de funcionalidad celular y la perdida de la adaptabilidad o disminución a la resistencia de estrés ENVEJECIMIENTO BIOLOGICO- El envejecimiento biológico es la incapacidad progresiva del organismo, en función de la edad, para mantener la homeostasis. ENVEJECIMIENTO CELULAR- El envejecimiento celular es el resultado de un declinar progresivo en la capacidad proliferativa, de la duración de la vida de las células y de los efectos de una exposición continuada a factores exógenos que causan acumulación de daño celular y molecular.

TEORIAS SOBRE EL ENVEJECIMIENTO CELULAR Respecto al envejecimiento celular varios investigadores y científicos propusieron sus teorías respecto al ¿Por qué? y ¿Cómo? del envejecimiento celular. 1- TEORÍA EXÓGENA O AMBIENTAL La primera teoría es la teoría exógena o ambiental, esta consiste en acciones lesivas prolongadas hasta producir lesiones por las presencias de factores provenientes del ambiente o en la dieta, en otras palabras, derivadas del propio metabolismo de las células. Esta teoría tiene consigo diferentes factores influyentes.

1.1 FACTORES RELACIONADOS CON LA ALIMENTACION

Esta teoría maneja que hay una gran influencia desde el proceso más básico como la obtención de nutrientes y oxigeno desde el medio externo. Este proceso conlleva ciertas reacciones de oxidación necesarias para mantener la función y la homeostasis, pero trae consigo daños al organismo. Esta teoría no está respaldada por la evidencia de las reacciones específicas, si no que esta teoría se apoya a la evidencia obtenida de la restricción calórica, es decir disminuir la ingesta de alimentos, esto provoca un aumento en la duración de la vida y disminuir los síntomas del envejecimiento, comprobado en la mosca de la fruta, roedores y primates. 1.2 RADICALES LIBRES La teoría exógena se apoya en moléculas llamadas radicales libres. La hipótesis propone que durante los procesos de oxidación del oxígeno se producen sustancias toxicas que dañarían de forma progresiva la estructura y función de las células. Un punto importante es que la síntesis continua de las sustancias o el aumento de la síntesis produce daños en las estructuras y funciones celulares que acumulados son característicos del envejecimiento. ¿Que son los radicales libres? los radicales libres se les denominan a las moléculas que tienen un electrón desapareado en su orbital más externo, esto causa que estas moléculas tengan una gran capacidad de reacción y sean capaces de actuar en los sistemas biológicos produciendo cambios en la composición química de los elementos esenciales volviéndolos deficientes. Producción: el mecanismo de daño a través de la oxidación del oxígeno produce radicales libres. En primera instancia podemos ver un proceso de oxidación normal resumido dónde tiene la producción de dos moléculas de H2O. Pero este proceso de oxidación se puede desviar y tener derivaciones.

La primera derivación produce un derivado del oxígeno con una gran capacidad reactiva el cuál es el radical superóxido que podemos ver en la reacción o2 negativo. Pero sabemos que nuestro cuerpo es tan perfecto que tiene mecanismos de eliminación, en el mecanismo de eliminación del radical superóxido intervienen la familia dé encimas superóxido dismutasa para así obtener H2O 2 y oxígeno o2. La siguiente derivación ocurre cuando se produce el peróxido de hidrógeno que también es un producto del metabolismo de la oxidación altamente reactivo. Pero como en el anterior caso este tiene su proceso de eliminación donde intervienen las enzimas tipo peroxidasas y catalasas y producen dos moléculas de agua y oxígeno. Y por último la derivación que no tiene un proceso de eliminación es la reacción entre el peróxido de hidrógeno y el radical superóxido los dos radicales libres anteriormente mencionados estos pueden reaccionar entre ellos y producir el radical hidroxilo que de igual manera es altamente reactivo.

1.3 PRODUCTOS TERMINALES DE GLICOSILACIÓN AVANZADA El siguiente punto de la teoría se trata de productos terminales de glicosilación avanzada, estos son el producto de ciertas reacciones que explicaremos ahora mismo. Esta teoría parte que el oxígeno no es el único aspecto del uso de combustible que puede tener consecuencias lesivas, y a la vez el personaje principal de este punto es la glucosa ya que se le considera como una molécula reactiva que tiene la posibilidad de producir daños por sí misma. Todo comienza con la con la molécula de la glucosa que se va a juntar para hacer de acción con una proteína, con el grupo amino de una proteína para producir una base de schiff, está base de chip se convertirá espontáneamente a un producto de amadori luego este producto llamado amadori reaccionará con grupos aminos de proteínas para producir moléculas llamadas productos de maillard. Estás moléculas o productos de millar son muy conocidas o más conocidas como productos terminales de glicosilación avanzada o PTGAS.

¿Como afecta? estos modifican la estructura química de las proteínas para ser más exactos en su estructura terciaria esto produce una modificación en el balance de cargas qué alavés modifica las actividades funcionales de las proteínas incluyendo en la actividad enzimática la actividad de Unión de ligandos, su posición en las membranas y como sus propiedades mecánicas donde interviene la elasticidad y la resistencia. La evidencia que hay sobre esta teoría es de que en la diabetes hay una gran concentración de estos productos que provocan características del envejecimiento los cuáles son los cambios en la elasticidad de las arterias pulmones y articulaciones el aumento de las membranas basales y la disminución de la solubilidad del colágeno.

2. TEORÍA GENÉTICA la segunda teoría es la teoría genética la cual dice que el envejecimiento celular es debido a factores relacionados con el genoma de la célula. De igual manera veremos algunos puntos relevantes de esta teoría 2.1 DAÑOS GENÉTICOS POR AGENTES EXTERNOS Los daños genéticos por agentes externos que también se le conoce como teoría mixta intervienen las mutaciones somáticas está esta propuesta por el científico Szilard en 1959 este propuso que el envejecimiento ocurre como un resultado en la acumulación de mutaciones del ADN nuclear de las células somáticas. De igual manera propuso que el envejecimiento celular es una inestabilidad del genoma mitocondrial producido por una falta de equilibrio entre la reparación mitocondrial y el efecto desorganizador de los radicales de oxígeno. La evidencia que hay de este punto de la teoría es de que las mutaciones en el ADN mitocondrial producen enfermedades humanas como la demencia los desórdenes del movimiento el fallo cardíaco la diabetes la disfunción renal la sordera la ceguera la debilidad características del envejecimiento. 2.2 ENVEJECIMIENTO PROGRAMADO Por último, punto a recalcar de esta segunda teoría es el envejecimiento programado. Esta teoría del envejecimiento programado propone que el mismo cuerpo tiene un reloj genético el cual tiene la capacidad de determinar el inicio del envejecimiento, para comprenderlo de otra manera esta teoría dice que el reloj genético se le puede atribuir como un número predeterminado de divisiones celulares. Una investigación que apoya esta teoría dice que las células no replican totalmente completo sus cromosomas durante la división o durante cada división celular de forma que algunas secuencias del cromosoma se replican tardíamente y a consecuencia de esto llegará el grado de perder

un cierto número de secuencias del cromosoma en las divisiones celulares.

MECANISMOS RESPONSABLES DEL ENVEJECIMIENTO CELULAR Presentamos a los 5 mecanismos responsables del envejecimiento celular 1-DAÑO EN EL ADN El daño en el ADN pude ser espontaneo o pueden deberse a agentes mutagénicos, y el aumento de estos daños se asocian al envejecimiento celular, la mayor parte de estos daños se reparan por las enzimas de reparación de la misma, pero no se repara en su totalidad, y es este daño que queda el que se va acumulando a medida que la célula envejece, se han hecho estudios en animales modelo que comprueban que se puede aumentar el tiempo de vida si se favorecen las repuestas al daño en el ADN o si se introducen proteínas que lo estabilicen, y de hecho la intervención que más a prolongado la vida es la restricción calórica, que lo que hace es que pone un nivel de estrés que hace que se activen proteínas como Sir2 que sirven como histona deacetilasa y activan enzimas reguladoras del ADN y lo estabilizan.

2-DISMINUCIÓN DE LA REPLICACIÓN Las células tienen un numero de divisiones limitada, y al dividirse por ultima vez la célula entra en un estado llamado senescencia replicativa, y este estado se asocia a la vejez, ya que se dejan de replicar las células, es por eso que los niños tienen más ciclos de replicación que las personas mayores, ya que sus células no han llegado a tal estado de vejez aun, pero hay excepciones, existen enfermedades como el síndrome de Wener que causan envejecimientos prematuros, en las células humanas, el mecanismo de senescencia replicativa implica una replicación incompleta y un acortamiento progresivo de los telómeros, lo que en último término da lugar a parada del ciclo celular, estos telómeros son secuencias cortas de ADN que están presentes en las terminaciones lineales de los cromosomas y son importantes para asegurar la replicación completa de las terminaciones cromosómicas al asegurarse de que no se fusionen ni se degraden, cuando una célula semántica se replica, una sección del telómero no se duplica y progresivamente se hacen más cortos, lo

que causa que las terminaciones del cromosoma queden desprotegidas y se observen como ADN roto, lo que señaliza la parada del ciclo celular, por consecuencia , a medida que las células envejecen sus telómeros se vuelven más cortos y abandonan el ciclo celular, lo que da lugar a incapacidad para generar nuevas células con las que reemplazar las dañadas.

3-MENOR CAPACIDAD REGENERATIVA DE LAS CÉLULAS MADRE TISULARES Hay estudios que sugieren que al envejecer nuestros cuerpos acumulan proteína p16 en las células madre, que progresivamente van perdiendo su capacidad para autorrenovarse, esta proteína es un inhibidor fisiológico de la progresión del ciclo celular, y la supresión o las mutaciones con pérdida de función p16 se asocian al desarrollo de cáncer.

4-ACUMULACIÓN DE DAÑO METABÓLICO Hay un equilibrio entre el daño que resulta de los acontecimientos metabólicos que se producen en el interior de la célula y las respuestas moleculares para reparar dichos daños, pues bien este equilibrio también determina la duración de la vida celular, Un grupo de productos potencialmente tóxicos del metabolismo normal son las especies reactivas del oxígeno, estos productos que se derivan de la exposición ambiental repetida a tales influencias ,como la radiación ionizante junto con una progresiva reducción de los mecanismos de defensa antioxidante, las organelos dañadas se acumulan a medida que envejecen.

5-ESTUDIOS EN ORGANISMOS MODELO Los organismos modelos tiene características genéticas similares a las de los humanos y sirven para experimentos en el área de la genética, la biología del desarrollo y la neurociencia, y fue uno de estos experimentos el que los factores de crecimiento como el tipo insulina y las vías de señalización que desencadenan acortan la vida, esto al atenuar la respuesta del Sir2 al estrés celular lo que desestabiliza el ADN.

Bibliografías: Arellano JL. Sisinio de Castro. Manual de Patología General. 8va ed. Elsevier; 2019. 2296 p. Kumar, V., 2018. Patología Humana. 10th ed. Madrid, etc.: Elsevier....