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Por que envelhecemos? É uma pergunta que faz os cientistas coçarem a cabeça há décadas, mas finalmente estamos começando a receber algumas respostas. Aqui está a história até agora.
Uma das mais antigas teorias do envelhecimento é a teoria de acumulação de dano, proposto por August Weisman no 1882. Células e organismos são sistemas complexos com muitos componentes, todos elegantemente interconectados, mas esses sistemas complexos são frágeis e desgastam-se devido ao acúmulo gradual de danos nos trilhões de células em nossos corpos. À medida que o dano aumenta, o corpo não pode se reparar completamente, resultando em envelhecimento e doenças da velhice.
Radicais livres
Uma versão da teoria da acumulação de danos denominada teoria dos radicais livres do envelhecimento foi introduzido pela primeira vez por Rebeca Gerschman e Daniel Gilbert no 1954 e posteriormente desenvolvido por um químico americano, Denham Harman, em 1956.
Os radicais livres são subprodutos naturais da respiração e metabolismo e se acumulam em nossos corpos ao longo do tempo. Harman teorizou que, como o dano celular e os radicais livres aumentam com a idade, talvez radicais livres causam o dano.
Os radicais livres nos quais Harman se concentrou são chamados de "espécies reativas de oxigênio" (ROS). Eles são criados pelas mitocôndrias da célula quando transformam nutrientes em energia para a célula funcionar.
Como as mitocôndrias funcionam.
Os cientistas descobriram que os ROS podem atacar e reagir com DNA, proteínas e lipídios (gorduras), alterando suas propriedades e função. Em experimentos, foi demonstrado que o aumento da produção de ERO em leveduras, vermes e moscas da fruta encurtar suas vidas.
A teoria de Harman dominou a ciência do campo do envelhecimento nos 1990s e no início dos 2000s. Mas então vários caso começado contradizendo a teoria. Quando animais, como salamandras e ratos, teve os genes antioxidantes silenciados (antioxidantes são substâncias que destroem os radicais livres), não teve impacto na longevidade da criatura.
Para conciliar essas descobertas contraditórias, os cientistas propuseram que os ROS pudessem atuar como sinais para outros mecanismos. Ou esse local diferente de ROS dentro do célula pode levar a diferentes resultados. Enquanto o assunto ainda está sendo debatido, parece que a teoria dos radicais livres pode estar perdendo terreno para outras teorias do envelhecimento. Mas com tantos estudos conectando ROS e mitocôndria para envelhecimento assim como doenças da velhice ainda há motivos para novas pesquisas.
Hipótese evolutiva para doença
Antes de continuarmos nossa jornada nas teorias do envelhecimento, precisamos fazer um pequeno desvio pelos corredores da biologia evolutiva.
Os genes controlam, entre outras coisas, a produção de proteínas e nossas características físicas - nosso chamado fenótipo. Eles podem mudar através mutação. Cada um de nós carrega muitas mutações em muitos genes. A maioria dessas mutações não nos afeta, mas algumas têm efeitos negativos e outras, efeitos positivos.
Evolução por seleção natural propõe que, se um gene (ou mutação genética) oferece uma vantagem para a sobrevivência do organismo, ele tem mais chances de ser passado para a próxima geração. Mas se uma mutação genética for ruim, é provável que ela seja eliminada ao longo da evolução.
Muitas doenças têm uma base genética. Isso significa que eles são causados por mutações genéticas. Se for esse o caso, por que essas mutações ainda existem e não são eliminadas pela seleção natural?
No 1957, um biólogo evolucionário americano chamado George Williams propôs uma solução. De acordo com hipótese antagônica da pleiotropia, uma mutação genética pode resultar em boas e más características. Mas se o bem supera o mal, a mutação não é eliminada.
Por exemplo, mutações que causam a doença de Huntington melhoram a fertilidade e diminuem o risco de câncer; mutações que causam doença falciforme protegem contra a malária; e mutações associadas à fibrose cística também melhoram a fertilidade. Este são apenas alguns exemplos Entre muitos.
Essas mutações são benéficas no início da vida - elas contribuem para o desenvolvimento e o nascimento de filhos - e só se tornam prejudiciais posteriormente. Se eles são bons para a sobrevivência e produzem a próxima geração, isso pode explicar sua preservação. Também poderia explicar a persistência de doenças devastadoras, muitas delas prevalecentes na terceira idade.
Mas a teoria de Williams poderia explicar o próprio envelhecimento? E se os genes e as proteínas produzidas a partir desses genes, que são vantajosos quando jovens, se tornarem a principal causa do envelhecimento? E se for esse o caso, quais poderiam ser essas proteínas?
Teoria da hiperfunção do envelhecimento
Mikhail Blagosklonny, professor de oncologia em Nova York, proposto em torno do 2006 uma resposta a esta pergunta. Ele sugeriu que a causa do envelhecimento são proteínas (e os genes responsáveis por produzi-las), com o papel de dizer às células se os nutrientes estão disponíveis. Algumas dessas proteínas são enzimas, ajudando as reações químicas a acontecerem em nosso corpo. Entre eles está uma enzima chamada TOR.
Quando a enzima TOR está ativa, instrui as células para crescer. Precisamos disso no início da vida para o nosso desenvolvimento e amadurecimento sexual. Mas o TOR não é necessário em níveis tão altos mais tarde na vida. De fato, a hiperfunção (hiperatividade) do TOR está relacionada a muitas doenças, incluindo cancros.
Se o TOR e outros genes sensores de nutrientes são a raiz do envelhecimento, eles estão de alguma forma conectados a danos ou ERO? Foi demonstrado que a hiperfunção do TOR aumenta o crescimento celular, mas ao mesmo tempo reduz a proteção mecanismos, incluindo antioxidantes. Isso significa que agora o dano pode ser visto como resultado da hiperfunção de alguns genes - não a causa raiz do envelhecimento, mas o resultado dele.
A nova teoria baseada na hipótese antagônica da pleiotropia é agora conhecida como teoria da hiperfunção do envelhecimento.
Um preço que vale a pena pagar
We e outras estão testando a teoria da hiperfunção e, até agora, a resultados apoie isso. Ainda assim, enquanto esses avanços prometem entender as causas do envelhecimento e como abordar doenças relacionadas à idade, também mostram a complexidade de um fenômeno. Mas, à medida que as evidências se acumulam, percebemos que o próprio envelhecimento está fortemente ligado à maneira como somos feitos. Está ligado ao nosso crescimento e maturação sexual. Talvez o envelhecimento seja um preço que os organismos paguem pela sobrevivência como espécie.
Sobre o autor
Charalampos (Babis) Rallis, Professor Sênior em Bioquímica, University of East London
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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