Imaginemos una mutación cuyos efectos adversos solo aparecen en la vejez. Esta persona, por tanto, estará sana durante su juventud y se considerará un individuo apto desde el punto de vista de la selección. Y ahora imaginemos que aunque la mutación tenga efectos adversos en la vejez, durante la juventud sus efectos son positivos. Esta persona, de nuevo desde el punto de vista de la selección, sería un individuo muy apto y por tanto, tendría más posibilidades de tener descendencia y de transmitir sus genes. Esta es una de las razones por las que durante la vejez aparecen una serie de patologías que se han ido transmitiendo de forma “invisible” de generación en generación.
No obstante, hay mutaciones en nuestro genoma que no hemos heredado, sino que han aparecido a lo largo de nuestra vida. El ADN cuenta con mecanismos de protección y de reparación frente a las mutaciones, pero no siempre funcionan perfectamente. Por tanto, a lo largo de nuestra vida vamos acumulando mutaciones.
Daños en el ADN
El genoma, el conjunto de genes de un organismo, es muy estable. Sin embargo, está sometido a una serie de factores internos y externos que ponen a prueba constantemente esta propiedad. En otras palabras, pese a su estabilidad, el ADN no es infalible a las mutaciones y de vez en cuando las sufre. Aunque las mutaciones son la base de la evolución, lo normal es que tengan efectos adversos. De hecho, las mutaciones pueden definirse como daños en el ADN. ¡Menos mal que existen mecanismos para reparar estos daños! Aunque bueno… a veces esos mecanismos son defectuosos.
Como el ADN sufre mutaciones constantemente y los mecanismos de reparación no son perfectos, pues las lesiones se van acumulando con el tiempo de forma inevitable.
Los daños en el ADN tienen efectos a diferentes niveles; desde efectos en una célula a efectos a nivel sistémico.
Efectos en proteínas y mitocondrias
Como tal vez hayas oído muchas veces, las mitocondrias son importantísimas en el metabolismo celular porque son las encargadas de la regulación energética. Este orgánulo celular tiene su propio genoma (uno diferente al genoma del organismo) y las mutaciones también se van acumulando con el tiempo. Pero a diferencia del genoma humano, el mitocondrial no se beneficia de mecanismos sofisticados para reparar estos daños en el ADN. Es decir, con el tiempo las mitocondrias acumulan más mutaciones que el genoma celular.
Los daños en el ADN también pueden alterar la proteostasis. Es decir, la regulación de las proteínas. Algunos daños en el ADN pueden ocasionar alteraciones en la transcripción (copiar un fragmento de ADN en ARN), lo cual está relacionado con perturbaciones en el plegado o en el ensamblaje de las proteínas. Y esto desencadena estrés proteostático. Hay muchas enfermedades relacionadas con la edad que se deben a problemas proteicos, como el Parkinson.
Senescencia celular
Te has convertido en lo que juraste destruir.
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Que las células mueran es un proceso crucial para un organismo. Gracias a esto, es posible la regeneración de un tejido con células nuevas o la defensa contra la proliferación descontrolada de células (que ocasionaría un tumor). Es decir, las senescencia celular es un mecanismo que entre otras cosas, previene el cáncer. No obstante, y aunque parezca contradictorio, las células senescentes acumulan ciertas proteínas que perturban el ambiente celular y contribuyen a la aparición de un tumor.
Además, la senescencia celular está estrechamente relacionada con daños irreparables en el ADN. En este caso, hay una serie de compuestos químicos que inducen la senescencia y que, como daño colateral, dañan el genoma de la célula. Esta relación, de hecho, ocurre en las dos direcciones; los mecanismos de reparación del ADN promueven la senescencia celular (al modificar los patrones de metilación o al desbalancear las concentraciones celulares de ciertas coenzimas).
Epigenética
No todos los cambios heredables se deben a alteraciones en el ADN. Algunos de estos cambios alteran la expresión de los genes, pero no el gen en sí mismo. En este caso, estamos hablando de epigenética. La epigenética tiene un papel muy importante en la vida de los organismos, y en su proceso de envejecimiento. De hecho, se ha observado que los mecanismos de reparación del ADN son una de las causas principales epigenéticos, lo cuál altera del genoma de tal manera que promueve el envejecimiento celular.
El epigenoma, que consiste en los cambios epigenéticos que sufre el genoma, incluye la metilación del ADN. La metilación del ADN consiste en añadir grupos metilo en la molécula de ADN y de esta forma es posible inhibir la transcripción de un gen. Esto es, mediante la metilación se impide que se exprese un gen. Este proceso bioquímico está relacionado con la edad cronológica del organismo, por lo que se utiliza como reloj epigenético.
Otro ejemplo de epigenoma es la modificación de las histonas. Las histonas son unas proteínas muy importantes porque ayudan a que el ADN se compacte y ocupe menos espacio, y controlan la actividad de los genes. Pues bien, durante el envejecimiento, las modificaciones en las histonas varían alterando la expresión génica.
Las cosas no están tan claras
Existen argumentos que hacen dudar sobre la posible relación existente entre el envejecimiento y los daños en el ADN. Para empezar, se espera que si los daños en el ADN aumentan con la edad, las reparaciones también lo hagan. Sin embargo, no se ha observado eso. Al contrario, se han observado pocos genes reparadores al estudiar enfermedades relacionadas con la edad. Aunque tal vez no haya dicha correlación entre daños y reparación del genoma… lo que lleva a preguntarse por qué con la edad los mecanismos de reparación disminuyen.
Asimismo, cuantificar de forma precisa los daños en el ADN es muy difícil. Y con datos inexactos no es posible demostrar científicamente si hay relación entre envejecimiento y daños en el ADN, aunque a priori parece que así es.
