Strategies for a radically longer and healthier life

envelhecimento

Que é a teoria genética do envelhecimento?

Como os genes afetam o envelhecimento e como você pode “alterar” seus genes

Por Mark Stibich, PhD  Analisado clinicamente por Jason DelCollo, DO

Prevenção e Tratamento

Seu DNA pode prever mais sobre você do que a aparência. De acordo com a teoria genética do envelhecimento, seus genes (assim como as mutações nesses genes) são responsáveis ​​por quanto tempo você viverá. Aqui está o que você deve saber sobre genes e longevidade e onde a genética se encaixa entre as várias teorias do envelhecimento.

Teoria genética do envelhecimento

A teoria genética do envelhecimento afirma que a expectativa de vida é amplamente determinada pelos genes que herdamos. Segundo a teoria, nossa longevidade é determinada principalmente no momento da concepção e depende amplamente de nossos pais e de seus genes. 1

A base por trás dessa teoria é que segmentos de DNA que ocorrem no final dos cromossomos, chamados telômeros , determinam a vida útil máxima de uma célula. Telômeros são pedaços de DNA “lixo” no final dos cromossomos, que ficam mais curtos toda vez que uma célula se divide. Esses telômeros se tornam cada vez mais curtos e, eventualmente, as células não podem se dividir sem perder partes importantes de DNA. 2

Antes de investigar os princípios de como a genética afeta o envelhecimento e os argumentos a favor e contra essa teoria, é útil discutir brevemente as principais categorias das teorias do envelhecimento e algumas das teorias específicas nessas categorias. Atualmente, não existe uma teoria ou mesmo uma categoria de teorias que possa explicar tudo o que observamos no processo de envelhecimento.

Teorias do envelhecimento

Existem duas categorias principais de teorias do envelhecimento que diferem fundamentalmente no que pode ser chamado de “propósito” do envelhecimento. Na primeira categoria, o envelhecimento é essencialmente um acidente; um acúmulo de danos e desgaste no corpo que eventualmente leva à morte. Por outro lado, as teorias de envelhecimento programadas veem o envelhecimento como um processo intencional, controlado de uma maneira que pode ser comparada a outras fases da vida, como a puberdade.

As teorias de erro incluem várias teorias separadas, incluindo:

  • Teoria do desgaste do envelhecimento 3
  • Teoria da taxa de vida do envelhecimento
  • Teoria de reticulação de proteínas do envelhecimento 4
  • Teoria dos radicais livres do envelhecimento
  • Teoria da mutação somática do envelhecimento 5

As teorias programadas do envelhecimento também são divididas em diferentes categorias, com base no método pelo qual nosso corpo é programado para envelhecer e morrer.

  • Longevidade programada – A longevidade programada alega que a vida é determinada por uma ativação e desativação seqüencial de genes. 6
  • Teoria endócrina do envelhecimento
  • Teoria imunológica do envelhecimento 7

Existe uma sobreposição significativa entre essas teorias e até categorias de teorias do envelhecimento.

Genes e funções corporais

Antes de discutir os principais conceitos relacionados ao envelhecimento e à genética, vamos revisar o que é o nosso DNA e algumas das maneiras básicas pelas quais os genes afetam nossa vida útil.

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Nossos genes estão contidos em nosso DNA, que está presente no núcleo (área interna) de cada célula de nosso corpo. (Também há DNA mitocondrial presente nas organelas chamadas mitocôndrias, presentes no citoplasma da célula.) Cada um de nós possui 46 cromossomos que compõem nosso DNA, 23 dos quais são de nossas mães e 23 de nossos pais. Destes, 44 são autossomos e dois são os cromossomos sexuais, que determinam se devemos ser homens ou mulheres. (O DNA mitocondrial, por outro lado, carrega muito menos informações genéticas e é recebido apenas de nossas mães.)

Dentro desses cromossomos, estão nossos genes, nosso modelo genético responsável por transportar as informações de todos os processos que ocorrerão em nossas células. Nossos genes podem ser vistos como uma série de letras que compõem palavras e frases de instruções. Essas palavras e frases codificam a fabricação de proteínas que controlam todos os processos celulares.

Se algum desses genes for danificado, por exemplo, por uma mutação que altera a série de “letras e palavras” nas instruções, uma proteína anormal pode ser fabricada, o que, por sua vez, desempenha uma função defeituosa. Se ocorrer uma mutação nas proteínas que regulam o crescimento de uma célula, pode resultar em câncer. Se esses genes são mutados desde o nascimento, várias síndromes hereditárias podem ocorrer. 8  Por exemplo, a fibrose cística é uma condição na qual uma criança herda dois genes mutados que controlam uma proteína que regula os canais responsáveis ​​pelo movimento do cloreto nas células das glândulas sudoríparas, glândulas digestivas e muito mais. O resultado dessa única mutação resulta no espessamento do muco produzido por essas glândulas e nos problemas resultantes associados a essa condição.9

Como os genes afetam a vida útil

Não é preciso um estudo elaborado para determinar que nossos genes desempenham pelo menos algum papel na longevidade. Pessoas cujos pais e antepassados ​​viveram mais, tendem a viver mais e vice-versa. Ao mesmo tempo, sabemos que a genética por si só não é a única causa do envelhecimento. Estudos analisando gêmeos idênticos revelam que há claramente algo mais acontecendo; gêmeos idênticos que têm genes idênticos nem sempre vivem um número idêntico de anos. 10

Alguns genes são benéficos e aumentam a longevidade. Por exemplo, o gene que ajuda uma pessoa a metabolizar o colesterol reduziria o risco de doenças cardíacas.

Algumas mutações genéticas são herdadas e podem reduzir a vida útil. No entanto, mutações também podem ocorrer após o nascimento, uma vez que a exposição a toxinas, radicais livres e radiação pode causar alterações genéticas. 11  (Mutações genéticas adquiridas após o nascimento são chamadas de mutações somáticas adquiridas ou somáticas.) A maioria das mutações não é ruim para você e algumas podem até ser benéficas. Isso ocorre porque mutações genéticas criam diversidade genética, o que mantém as populações saudáveis. Outras mutações, chamadas mutações silenciosas, não têm nenhum efeito sobre o corpo.

Alguns genes, quando mutados, são prejudiciais, como os que aumentam o risco de câncer. Muitas pessoas estão familiarizadas com as mutações BRCA1 e BRCA2 que predispõem ao câncer de mama. Esses genes são chamados de genes supressores de tumores, que codificam proteínas que controlam o reparo do DNA danificado (ou a eliminação da célula com DNA danificado, se o reparo não for possível) 12.

Várias doenças e condições relacionadas a mutações genéticas hereditárias podem afetar diretamente a vida útil. Estes incluem fibrose cística, anemia falciforme, doença de Tay-Sachs e doença de Huntington, para citar alguns. 13

Conceitos-chave na teoria genética do envelhecimento

Os principais conceitos em genética e envelhecimento incluem vários conceitos e idéias importantes, que vão do encurtamento dos telômeros às teorias sobre o papel das células-tronco no envelhecimento.

Telômeros

No final de cada um de nossos cromossomos, encontra-se um pedaço de DNA “lixo” chamado telômeros. Os telômeros não codificam nenhuma proteína, mas parecem ter uma função protetora, impedindo que as extremidades do DNA se prendam a outras partes do DNA ou formando um círculo. Cada vez que uma célula se divide um pouco mais de um telômero é cortada. Eventualmente. não resta mais esse DNA lixo, e outros fragmentos podem danificar os cromossomos e os genes para que a célula morra.

Em geral, a célula média é capaz de se dividir 50 vezes antes que o telômero seja usado (o limite de Hayflick). 14 As  células cancerígenas descobriram uma maneira de não remover e, às vezes, até adicionar a uma seção do telômero. Além disso, algumas células, como os glóbulos brancos, não sofrem esse processo de redução dos telômeros. Parece que, embora os genes em todas as nossas células possuam a palavra-código para a enzima telomerase que inibe o encurtamento dos telômeros e possivelmente resulta em alongamento, o gene é apenas “ativado” ou “expresso”, como dizem os geneticistas, em células como a branca células sanguíneas e células cancerígenas. 15 Os cientistas teorizaram que, se essa telomerase pudesse, de alguma forma, ser ativada em outras células (mas não tanto que o crescimento delas fosse descontrolado como nas células cancerígenas), nosso limite de idade poderia ser ampliado.

Estudos descobriram que algumas condições crônicas, como pressão alta, estão associadas a menor atividade da telomerase, enquanto uma dieta e exercícios saudáveis ​​estão associados a telômeros mais longos. 16 O  excesso de peso também está associado a telômeros mais curtos.

Genes da longevidade

Os genes da longevidade são genes específicos que estão associados à vida por mais tempo. Dois genes diretamente associados à longevidade são SIRT1 (sirtuína 1) e SIRT2. 17  Os cientistas que analisaram um grupo de mais de 800 pessoas com 100 anos ou mais descobriram três diferenças significativas nos genes associados ao envelhecimento.

Cell Senescence

Senescência celular refere-se ao processo pelo qual as células se deterioram ao longo do tempo. Isso pode estar relacionado ao encurtamento dos telômeros ou ao processo de apoptose (ou suicídio celular) no qual as células velhas ou danificadas são removidas. 18

Células-tronco

As células-tronco pluripotentes são células imaturas que têm o potencial de se tornar qualquer tipo de célula no corpo. É teorizado que o envelhecimento pode estar relacionado ao esgotamento das células-tronco ou à perda da capacidade das células-tronco se diferenciarem ou amadurecerem em diferentes tipos de células. 19  É importante notar que essa teoria se refere a células-tronco adultas, não a células-tronco embrionárias. Ao contrário das células-tronco embrionárias, as células-tronco adultas não podem amadurecer em nenhum tipo de célula, mas apenas em um certo número de tipos de células. A maioria das células de nosso corpo é diferenciada ou totalmente madura, e as células-tronco são apenas um pequeno número de células presentes no corpo.

Um exemplo de um tipo de tecido em que a regeneração é possível por esse método é o fígado. Isso contrasta com o tecido cerebral, que geralmente não possui esse potencial regenerativo. 20  Atualmente, existem evidências de que as próprias células-tronco podem ser afetadas no processo de envelhecimento, mas essas teorias são semelhantes à questão do ovo e da galinha. Não se sabe ao certo se o envelhecimento ocorre devido a alterações nas células-tronco ou, em vez disso, as alterações nas células-tronco se devem ao processo de envelhecimento.

Epigenética

Epigenética refere-se à expressão de genes. Em outras palavras, um gene pode estar presente, mas pode ser ativado ou desativado. Sabemos que existem alguns genes no corpo que são ativados apenas por um determinado período de tempo. O campo da epigenética também está ajudando os cientistas a entender como os fatores ambientais podem funcionar dentro das restrições da genética para proteger ou predispor à doença. 21

Três principais teorias genéticas do envelhecimento

Como observado acima, há uma quantidade significativa de evidências que analisam a importância dos genes na sobrevivência esperada. Ao analisar as teorias genéticas, elas são divididas em três escolas primárias de pensamento.

  • A primeira teoria afirma que o envelhecimento está relacionado a mutações relacionadas à sobrevivência a longo prazo e que o envelhecimento está relacionado ao acúmulo de mutações genéticas que não são reparadas.
  • Outra teoria é que o envelhecimento está relacionado aos efeitos tardios de certos genes e é referido como antagonismo pleiotrópico.
  • Ainda outra teoria, sugerida com base na sobrevivência de gambás, é que um ambiente que apresenta poucos riscos para interferir na expectativa de vida resultaria em um aumento de membros com mutações que retardam o processo de envelhecimento.

Evidências por trás da teoria

Existem várias vias de evidência que apóiam uma teoria genética do envelhecimento, pelo menos em parte.

Talvez a evidência mais forte em apoio à teoria genética seja a considerável diferença específica de espécie na sobrevivência máxima, com algumas espécies (como borboletas) com expectativa de vida muito curta e outras, como elefantes e baleias, sendo semelhantes às nossas. 22  Em uma única espécie, a sobrevivência é semelhante, mas a sobrevivência pode ser muito diferente entre duas espécies que são de tamanho semelhante.

Os estudos com gêmeos também apóiam um componente genético, já que gêmeos idênticos (gêmeos monozigóticos) são muito mais semelhantes em termos de expectativa de vida do que gêmeos não idênticos ou dizigóticos. 23  Avaliar gêmeos idênticos que foram criados juntos e contrastar isso com gêmeos idênticos criados separadamente pode ajudar a separar fatores de comportamento, como dieta e outros hábitos de vida, como causa das tendências familiares da longevidade.

Mais evidências em larga escala foram encontradas observando o efeito de mutações genéticas em outros animais. 24  Em alguns vermes e em alguns ratos, uma única mutação genética pode prolongar a sobrevida em mais de 50%.

Além disso, estamos encontrando evidências de alguns dos mecanismos específicos envolvidos na teoria genética. Medições diretas do comprimento dos telômeros mostraram que os telômeros são vulneráveis ​​a fatores genéticos que podem acelerar a taxa de envelhecimento.

Evidências contra as teorias genéticas do envelhecimento

Um dos argumentos mais fortes contra uma teoria genética do envelhecimento ou uma “vida útil programada” vem de uma perspectiva evolutiva. Por que haveria uma vida útil especificada além da reprodução? Em outras palavras, qual “propósito” existe para a vida depois que uma pessoa se reproduziu e viveu por tempo suficiente para elevar sua progênie à idade adulta?

Também está claro pelo que sabemos sobre estilo de vida e doença que existem muitos outros fatores no envelhecimento. Gêmeos idênticos podem ter uma expectativa de vida muito diferente, dependendo de suas exposições, fatores de estilo de vida (como fumar) e padrões de atividade física.

A linha inferior

Estima-se que os genes possam explicar um máximo de 35% da vida útil, mas ainda há mais que não entendemos sobre o envelhecimento do que o que entendemos. 25  No geral, é provável que o envelhecimento seja um processo multifatorial, o que significa que provavelmente é uma combinação de várias teorias. Também é importante observar que as teorias discutidas aqui não são mutuamente exclusivas. O conceito de epigenética, ou se um gene presente está ou não “expresso”, pode prejudicar ainda mais nossa compreensão.

Além da genética, existem outros fatores determinantes do envelhecimento, como comportamentos, exposições e pura sorte. Você não está condenado se seus familiares tendem a morrer jovens e não pode ignorar sua saúde, mesmo que seus familiares tendam a viver por muito tempo.

O que você pode fazer para reduzir o envelhecimento “genético” de suas células?

Somos ensinados a seguir uma dieta saudável e ser ativo, e esses fatores do estilo de vida provavelmente são tão importantes quanto a nossa genética no envelhecimento. As mesmas práticas que parecem manter saudáveis ​​os órgãos e tecidos de nosso corpo também podem manter saudáveis ​​nossos genes e cromossomos.

Independentemente das causas específicas do envelhecimento, pode fazer a diferença para:

  • Exercício – Estudos descobriram que a atividade física não apenas ajuda o coração e o pulmão a funcionar bem, mas também o exercício prolonga os telômeros. 16
  • Coma uma dieta saudável – Uma dieta rica em frutas e legumes está associada a uma maior atividade da telomerase (na verdade, menor encurtamento dos telômeros nas células). Uma dieta rica em ácidos graxos ômega-3 está associada a telômeros mais longos, mas uma dieta rica em ácidos graxos ômega-6 é o oposto e associada a telômeros mais curtos. Além disso, a ingestão de refrigerantes está ligada a telômeros mais curtos. Reservatrol, o ingrediente responsável pela emoção de beber vinho tinto (mas também encontrado no suco de uva vermelha sem álcool) parece ativar a proteína de longevidade SIRT
  • Reduzir o estresse 26
  • Evite agentes cancerígenos
  • Manter um peso saudável – A obesidade não está apenas ligada a alguns dos mecanismos genéticos associados ao envelhecimento observados acima (como o encurtamento aumentado de telômeros), mas estudos repetidos descobriram benefícios de longevidade associados à restrição calórica. 27  O primeiro princípio no estilo de vida de prevenção ao câncer apresentado pelo Instituto Americano de Pesquisa sobre o Câncer – ser o mais enxuto possível sem estar abaixo do peso – pode ter um papel na longevidade, bem como na prevenção do câncer e na prevenção da recorrência do câncer.
  1. Jin K. Teorias biológicas modernas do envelhecimento . Envelhecimento Dis . 2010; 1 (2): 72-74.
  2. Ishikawa N, Nakamura K, Izumiyama-shimomura N, et al. Alterações do status dos telômeros com o envelhecimento: uma atualização. Geriatr Gerontol Int . 2016; 16 Suppl 1: 30-42. doi: 10.1111 / ggi.12772
  3. Park DC, Yeo SG. Envelhecimento. Korean J Audiol . 2013; 17 (2): 39-44. doi: 10.7874 / kja.2013.17.2.39
  4. Aprendizagem Lumen. Teoria 7: Teoria das ligações cruzadas .
  5. Oota S. Mutações somáticas – Evolução dentro do indivíduo.  Métodos . 2019; S1046-2023 (18) 30382-7. doi: 10.1016 / j.ymeth.2019.11.002
  6. Longo VD. Longevidade programada, juventude e juventologia. Célula de Envelhecimento . 2019; 18 (1): e12843. doi: 10.1111 / acel.12843
  7. Pinti M, Appay V, Campisi J, et al. Envelhecimento do sistema imunológico: concentre-se na inflamação e vacinação. Eur J Immunol . 2016; 46 (10): 2286-2301. doi: 10.1002 / eji.201546178
  8. Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano. Distúrbios genéticos . Atualizado 18 de maio de 2018.
  9. Centro Nacional de Pesquisa do Genoma Humano. Sobre fibrose cística . Atualizado em 27 de dezembro de 2013.
  10. Steves CJ, Spector TD, Jackson SH. Envelhecimento, genes, ambiente e epigenética: o que os estudos com gêmeos nos dizem agora e no futuro . Envelhecimento por idade . 2012; 41 (5): 581-6. doi: 10.1093 / envelhecimento / afs097
  11. Referência Home da Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. O que é uma mutação genética e como ocorrem mutações ? Atualizado em 21 de janeiro de 2020.
  12. Sociedade Americana de Câncer. Oncogenes e genes supressores de tumores . Atualizado em 25 de junho de 2014.
  13. Organização Mundial da Saúde. Genes e doenças humanas .
  14. A Enciclopédia do Projeto Embrião. O limite de Hayflick . Atualizado 14 de novembro de 2014.
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  22. BBC. Os truques que ajudam alguns animais a viver por séculos . Atualizado 31 de março de 2017.
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Leitura Adicional

  • Jin, K. Teorias biológicas modernas do envelhecimento. Envelhecimento e Doença . 2010. 1 (2): 72-74.
  • Kasper, Dennis, Anthony Fauci, Stephen Hauser, Dan Longo e J. Jameson. Princípios de Harrison de Medicina Interna. Nova York: McGraw-Hill Education, 2015. Print.
  • Kumar, Vinay, Abul K. Abbas, Jon C. Aster e James A. Perkins. Robbins e Base Patológica de Doença de Cotran. Filadélfia, PA: Elsevier / Saunders, 2015. Print.
  • Leung, C., Laraia, B., Needham, B. et al. Soda e envelhecimento celular: associações entre consumo de bebidas adoçadas com açúcar e comprimento de telômeros de leucócitos em adultos saudáveis ​​das pesquisas nacionais sobre exames de saúde e nutrição. American Journal of Public Health . 2014. 104 (12): 2425-31.
  • Smith, J. e R. Daniel. Células-tronco e envelhecimento: uma questão de galinha ou ovo ?. Envelhecimento e Doença . 2012. 3 (3): 260-267.

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