El envejecimiento es el deterioro progresivo y generalizado de las funciones de un organismo, que tiene como resultado el aumento a la vulnerabilidad a los peligros en el medio ambiente y un aumento en la probabilidad a sufrir enfermedades y la muerte.
El envejecimiento es un proceso multifactorial. Uno de estos factores probablemente sea el daño acumulado en una variedad de componentes celulares diferentes. Estudios realizados en ancianos han mostrado que existen diferentes vías moleculares que están implicadas en el proceso de envejecimiento y dichos estudios señalan a las mitocondrias como reguladores de la clave de la longevidad.
Mientras aumenta la edad de los mamíferos, también aumenta el número de mutaciones en el ADN mitocondrial. Estudios en ratones mostraron que existe una relación entre el número de mutaciones en el ADN mitocondrial y algunas características típicas del envejecimiento como osteoporosis, pérdida de cabello, pérdida de peso y masa muscular además de la disminución de la fertilidad.
Debido a que las mitocondrias tienen un papel central en el metabolismo energético, debido a que se transforma ATP y este proceso depende del oxígeno, se sospecha que es el organismo donde se forma la mayor cantidad de radicales libres del oxígeno, o mejor conocidas como especies reactivas del oxigeno. Esto se debe a que durante la cadena de transporte de electrones, un pequeño número de electrones se fuga, particularmente de los complejos I y II. Estas especies reactivas del oxigeno producidas en la mitocondria daña principalmente a las mitocondrias. El hecho de que las mitocondrias sean el único organelo que posee su propio ADN provoca que aumente el número de mutaciones en el ADN mitocondrial. Sin embargo, no se ha logrado establecer una relación del envejecimiento mitocondrial con las mutaciones de su ADN. Sin embargo si se puede afirmar que un aumento en las especies reactivas de oxigeno provoca un aumento en las mutaciones puntuales del ADN mitocondrial y que esto conlleva a una reducción del ensamblaje de lo complejos de la cadena respiratoria mitocondrial.
Una baja producción de ATP también podría estar produciendo una cantidad baja de especies reactivas del oxigeno en la célula. La producción de las especies reactivas de oxigeno depende de la fuerza de movimiento de protones por lo que la fuga de protones resulta en un limite en la producción de daño oxidativo.
También existen un tipo de proteínas denominadas desacopladoras que tienen la función de desaparear, además de disipar el gradiente de protones en forma de calor. Sin embargo aún no se ha establecido que las especies reactivas del oxigeno ni el daño oxidativo tengan alguna relación con dichas proteínas desacopladoras, por lo tanto aún queda por esclarecer si estas proteínas tienen un daño protector contra el daño oxidativo.
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