Studiul teoriilor imbatrinirii umane trebuie sa ne permita o mai buna intelegere a fenomenului complex care este procesul de imbatrinire. in prezent, nici una din teoriile publicate nu poate explica intr-un mod univoc ansamblul fenomenelor implicate in imbatrinire. Aceasta este considerata, in general, o proprietate universala a fiintelor i. Dupa maturizarea sexuala asistam, asadar, la mai multe variante de descrestere biologica, acest fenomen nefiind universal. Exista, de exemplu, animale la care imbatrinirea este exceptionala sau nu a fost demonstrata niciodata. Unii pesti si amfibieni pot avea o longetate nedeterminata (Comfort, 1979). Asadar, universalitatea imbatrinirii nu este demonstrata. Aceste animale mor pentru ca sint bolnave, nate sau accidentate, ceea ce nu inseamna o imbatrinire reala.
Cuprins:
I. - teoria erorilor catastrofale |
sus  |
(Von Orgel, 1963 şi Medvedev, 1972)
Conform acestei teorii, īmbătrīnirea s-ar datora acumulării de "erori catastrofele" ce intervin īn mod aleatoriu īn cursul fenomenelor de transcriere1, ajungīndu-se astfel la acumularea īn celulă de proteine sau enzime anormale. Ele blochează metabolismul celular şi provoacă moartea celulei. Aceste erori afectează potenţialul genetic (mutaţie) şi sinteza proteică. Consecinţele īn cascadă sīnt dăunătoare organismului, ducīnd la o dezorganizare a īntregului sistem.
1. Informaţia genetică din ADN trebuie transcrisă sub formă de ARNm (acid ribonucleic mesager), pentru a putea fi citită de ribozomi (unităţi de fabricare proteică a celulei). Dacă īn cursul acestei transcrieri se produce o eroare, proteina sintetizată (proteina de structură sau enzimă) va fi ineficientă.
Ii. - teoria mutaţiilor somatice |
sus |
(Curtis, 1971)
Orice celulă a organismului poate suporta mutaţii spontane sau provocate (mediu) care alterează funcţionarea celulei, apoi a organului şi, īn cele din urmă, a īntregului organism. Aceste mutaţii apar īn genom īntr-un mod total aleatoriu. Cu cīt timpul se scurge, cu atīt mutaţiile se multiplică.
Iii. - teoria radicalilor liberi |
sus |
(Harman, 1957)
Radicalii liberi provin din metabolismul normal al celulei. Sīnt molecule extrem de reactive care oxidează moleculele apropiate, producīnd astfel polimeri inactivi. Radicalii liberi pot contribui la procesul de īmbătrīnire acţionīnd la mai multe niveluri. Se pot lega de macromoleculele ţesutului conjunctiv, īmpiedicīnd astfel difuzarea substanţelor nutritive către celulele periferice şi diminuīnd, prin urmare, vitalitatea ţesuturilor o dată cu trecerea anilor. Legătura lor cu ADN-ul este considerată responsabilă pentru anumite mutaţii genetice care pot deteriora unele trasee metabolice şi chiar pentru cancer. Radicalii liberi atacă lipidele membranelor celulare (peroxidare) provo-cīnd, de exemplu, o reducere a permeabilităţii membranare1.
1. Permeabilitatea membranară este esenţială pentru buna funcţionare a celulei. Membrana permite schimburile cu mediul exterior şi transmite informaţii. Orice alterare a capacităţilor membranei plasmice duce adesea la moartea celulei.
īn sfīrşit, radicalii liberi se află la originea acumulărilor celulare de resturi lipoproteice numite "pigmenţi de īmbătrīnire" sau lipofuscină. Această teorie foarte īn vogă īn momentul de faţă nu poate explica, singură, procesul de īmbătrīnire. Toţi oamenii de ştiinţă recunosc īnsă că radicalii liberi intervin pretutindeni īn organism. Deşi nu sīnt iniţiatorii procesului de īmbătrīnire, ei contribuie la desfăşurarea lui şi īl agravează.
Iv. - teoria reticulaţiei sau "cross-link" |
sus |
(Bjorksten, 1941)
Anumite macromolecule se leagă {cross-link) progresiv, pe măsura avansării procesului de īmbătrīnire, cu alte macromolecule, antrenīnd astfel inactivarea metabolică reciprocă (fibre de colagen). Fibrele astfel legate sīnt mai greu degra-dabile şi formează agregate pe care unii le consideră toxice şi, probabil, responsabile de īmbătrīnire.
V. - teoriile genetice |
sus |
īmbătrīnirea ar fi conţinută - spun aceste teorii - īn programul genetic al fiecărei celule şi ar face deci parte dintr-un ansamblu coerent de date ce conduc orice individ de Ia naştere Ia moarte. Printre argumentele acestor teorii se află remarcabila constanţă şi specificitate a duratei vieţii speciilor. De exemplu, longevitatea maximă a drosofilei este, īn medie, de o lună, a şoarecilor - trei ani, iar a omului - o sută douăzeci de ani. Reprezentative īn acest sens sīnt lucrările lui Hayflick şi Morehead. Ei au arătat că durata vieţii fibroblaştilor diplo-izi umani este limitată Ia un anumit număr de generaţii (aproximativ 50). Hayflick a emis ipoteza că această limită de proliferare se datorează activării unui mecanism intraceiular de īmbătrīnire. De asemenea, s-a observat o mare diferenţă īntre capacitatea de diviziune a celulelor provenind de la subiecţi de aceeaşi vīrstă. Anumiţi factori de control ai īmbă-trīnirii sīnt evidenţi Ia nivelul populaţiilor, după cum demonstrează statisticile rezultate din studii longitudinale asupra unor grupuri de gemeni monozigoţi şi heterozigoţi şi asupra incidenţei bolilor asociate īmbătrīnirii. La oameni, gemenii falşi1 au o longevitate de două ori mai mare decīt gemenii adevăraţi2. Strămoşii centenarilor au o longevitate considerabil mai mare īn comparaţie cu cei ai indivizilor care nu se remarcă printr-o durată de viaţă prea lungă.
1. Gemeni falşi - gemeni neidentici, dizigoţi, biovulari, proveniţi din două ovocite fecundate de doi spermatozoizi diferiţi. Unii gemeni pot fi din taţi diferiţi. Concepţia poate chiar să se fi produs la un interval de mai multe zile īn timpul aceluiaşi ciclu menstrual (n.t.).
2. Gemeni adevăraţi -gemeni identici, monozigoţi, uniovulari, proveniţi dintr-un singur ovul şi avīnd acelaşi sex; amprentele lor digitale sīnt foarte asemănătoare (n.t.).
Modificări e anumitor gene unice pot duce la o īmbătrīnire accelerată, ca īn cazul progeriei1, al sindromului Werner2 sau al sindromului Down3. Este posibil să existe transformări similare la nivel molecular, īn evoluţia procesului de īmbătrīnire, interiorul celulelor sau al organismului. Transformările funcţionale ale celulei ar putea include represia sau derepresia unor părţi ale genomului īn diferite momente. In cursu morfogenezei, genele ce controlează sinteza compuşilor diferitelor reacţii biochimice sīnt produse īn momente precise a e dezvoltării, cīnd īnlocuiesc anumite gene devenite redundante.
Programarea īmbătrīnirii la nivelul genomului s-ar putea datora şi represiei sau derepresiei unor gene care ar atenu astfel activitatea anumitor mecanisme de reīnnoire celular ş ar crea noi căi metabolice senescente. Mai multe studii ca de acord īn privinţa ipotezei existenţei unor gene specifice īmbătrīnirii organismului, care ar deveni operaţionale o da cu vīrsta.
1. Progeria este o boală rară, care provoacă īmbătrīnirea accelerată a individului. Semnele apar īncă din primii ani de viaţă şi se caracte rizează printr-un aspect de "bătrīn". Decesul survine, de obicei īnainte de 15 ani, fiind provocat de boli cardiovasculare. Ese boală ereditară cu transmitere autozomică dominantă spora dica .
2. Sindromul Werner (sau progeria adultului) apare la adolescenţă, su forma unei īmbătrīniri accelerate ducīnd la deces, īn jurul varstei
40 de ani, din cauza bolilor cardiovasculare. Este o boală eredi a autozomică recesivă.
3. Sindromul Down rezultă, de obicei, dintr-o trizomie 21 Şi se caracte rizează printr-o īmbătrīnire precoce. Speranţa de viaţă este in general de 35 de ani.
S-a vorbit, de asemenea, de existenţa unor gene pleiotropice (Williams, 1957), a căror funcţie s-ar schimba o dată cu vīrsta, ceea ce ar putea explica efectul secvenţial al acestor gene īn cursul vieţii. Teoria dezvoltării şi a īmbă-trīnirii prin restrīngerea codonilor (Strehler şi Barrow, 1970) se bazează pe faptul că, pe parcursul dezvoltării, diferite mesaje genetice sīnt supuse unei serii de represii-derepresii, pentru a pune īn circulaţie proteinele solicitate īn anumite momente ale dezvoltării. O represie definitivă a anumitor coduri genetice ar putea antrena pierderea unui metabolit indispensabil funcţionării eficiente a celulei după dezvoltarea şi diferenţierea ei. Această restricţie de acces la codon, antrenīnd substituirea anumitor elemente celulare funcţionale şi pierderea constituenţilor proteici esenţiali, ar cauza moartea anumitor celule. Alte teorii genetice ale īmbătrīnirii includ fenomenul de redundanţă a genelor (Medvedev, 1966). Pierderea progresivă de informaţie redundantă īn genom antrenează īn cele din urmă pierderea unor secvenţe unice (nerepetititve) de ADN ce conţin o informaţie esenţială pentru buna funcţionare a organismului, putīnd precipita astfel fenomenul īmbătrīnirii.
Pentru alţi autori (Hart şi Setlow, 1974), īmbătrīnirea este un fenomen distinct de celelalte evenimente biologice, fiind determinată de o serie de gene specifice. Potrivit acestor autori, toate mamiferele ar fi formate din entităţi biologice calitativ egale, iar diferenţele observate īntre longevităţile lor potenţiale maxime s-ar datora mecanismelor prin care aceste părţi sīnt menţinute īn ordine, protejate şi refăcute. Procesele de protecţie şi de refacere ar reprezenta funcţiile genelor ce determină longevitatea, iar gradul lor de manifestare ar fi reglat de un număr limitat de gene. Acest proces ar īngloba reacţiile de detoxificare, enzimele de refacere a ADN\'-ului, antioxidanţii endogeni şi alte reacţii specifice. Există secvenţe nucleotidice de ADN care se repetă la extremităţile cromozomilor liniari (telomeri). La fiecare diviziune celulară se produc pierderi din aceste secvenţe, astfel īncīt lungimea telomerului scade pīnă la stoparea divizării. Această descoperire recentă este cu atīt mai importantă cu cīt s-a arătat a fi valabilă īn cazul celulelor permanente ale enzimelor (telomeraze), capabile să adauge noi secvenţe telomerice la extremităţile cromozomilor, prevenind astfel scurtarea lor pīnă la punctul critic al pierderii capacităţii de a se diviza.
Manifestarea progresivă a unor viruşi endogeni, pierderea unor receptori hormonali, diminuarea nivelului de proliferare celulară, creşterea incidenţei cancerelor şi a bolilor auto-imune, alterările morfologice ale anumitor celule, apariţia unor proteine străine şi modificările membranare ar putea fi asociate toate unei dediferenţieri progresive a genomului. īn sfīrşit, adepţii teoriei īmbătrīnirii programate consideră că geno-mul are marcat sfirşitul nostru īn chiar conţinutul său, sub forma unei anumite secvenţe ce duce la moartea organismului.
1. A fost demonstrată o corelaţie directă īntre tipurile de refacere a ADN-ului şi longevitatea speciilor: cu cīt capacitatea unei specii de a-şi reface ADN-ul este mai mare, cu atīt ea trăieşte mai mult.
Apoptoza celulară sau moartea programată a celulei este un fenomen care merită să fie detaliat. Descrisă pentru prima dată de Kerr īn 1972, apoptoza este o formă specială de sinucidere celulară programată. īn genomul tuturor celulelor şi declanşat de o mare varietate de stimuli (radicali liberi etc.). Dar, spre deosebire de necrozele celulare declanşate de agresiuni exterioare (toxine microbiene), cīnd celula se dezintegrează, apoptoza respectă integritatea acesteia, īnsă solicită energie, deci o neosinteză a proteinelor, ducīnd la fragmentarea ADN-ului. Fragmentele celulare rămīn īnfăşurate īn membrana celulară, fiind apoi rapid fagocitate de celulele sistemului imunitar (macrofage).
Vi. - teoriile imunologice |
sus |
Mai mulţi autori cred că transformările care afectează sistemul imunitar sīnt responsabile de apariţia unor boli cronice, jucīnd astfel un rol important īn īmbătrīnire. Slăbirea sistemului imunitar este īnsoţită de o reducere a capacităţii de răspuns la agresiunile antigenice. īntr-adevăr, pe măsură ce involuează, sistemul imunitar al unui corp nu pare să mai poată deosebi eficient şinele de un corp străin. Sistemul imunitar va confunda astfel, progresiv, proteinele sale cu proteinele străine (Burch şi Walford, 1969). Antigenele complexului major de histocompatibilitate (grupul HLA) ar reprezenta astfel indici potenţiali de longevitate, fiind asociaţi cu o
mai mare rezistenţă la infecţii. Apariţia unor cancere sau a unor boli autoimune nu ar fi decīt consecinţa anumitor modificări īn "ceasul timic", rezultīnd dintr-un anume program genetic ce antrenează un deficit imunitar.
Vii. - teoriile neuroendocrine |
sus |
Dezvoltarea şi maturizarea organismului nostru sīnt controlate īn parte de ţesuturile endocrine. Este deci plauzibil ca procesul de īmbătrīnire să fie asociat cu declinul sistemului endocrin. Majoritatea funcţiilor neuroendocrine slăbesc o dată cu vīrsta (hormoni tiroidieni, corticosuprarenali, testicu-lari, ovarieni, hormonul de creştere). Acestea depind de axa hipotalamo-hipofizară (Everitt, 1973). Slăbirea controlului regulatorilor hormonali ar avea efecte directe asupra īmbă-trīnirii. După unii, centrul de control ar fi localizat īn hipo-talamus, īn epifizā sau īn timus. După alţii, longevitatea ar fi reglată de un ceas biologic care acţionează asupra glandelor endocrine şi provoacă slăbirea tot mai accentuată a sistemului imunitar şi circulator.
Astfel, dereglarea hipotalamică ar putea fi cauzată de o pierdere de neuroni, de o reducere a sensibilităţii receptorilor hipotalamusului la retroacţiune sau de o insuficienţă cantitativă sau calitativă a neuro-transmiţătorilor. Această dereglare ar provoca, aşadar, un īnceput de anarhie la nivelul sistemelor efectoare, ceea ce ar antrena apariţia unor afecţiuni asociate īmbătrīnirii. Variaţia metabolismului neurotransmiţātorilor catecolaminergici (Finch, 1976 şi Samorajski, 1977) īn anumite regiuni ale creierului ar putea fi astfel elementul determinant, care ar antrena apoi cascada de evenimente pe care tocmai le-am descris.
I. - teoria erorilor catastrofale
