Recuperação de envelhecimento, genética e DNA

"A tarde sabe o que a manhã nunca suspeitou".
– Robert Frost

A velhice é a última etapa de um processo vitalício de mudanças biológicas, intelectuais e espirituais – em muitos aspectos, é o culminar da vida. Entender, ao máximo da nossa capacidade, por que envelhecemos nos ajuda a enfrentar a nossa realidade e começar o trabalho de fortalecer nosso corpo, mente e espírito para a jornada à frente.

Ao longo do século passado, os cientistas se concentraram nos níveis de organização molecular, celular, orgânica e social na busca dos mecanismos de envelhecimento. Nenhuma teoria representou os fenômenos observados, mas cada um contém algumas pistas tentadoras. Duas linhas principais de pensamento surgiram. O primeiro é que o processo de envelhecimento resulta principalmente de mudanças que são programadas ou predeterminadas em nosso código genético. O segundo é que o envelhecimento resulta essencialmente do ato de viver – à medida que passamos pela vida, nossos processos corporais e ambiente externo causam mudanças em nossos genes e no funcionamento de nossas células e tecidos. A verdade é provavelmente uma combinação de fatores genéticos e não genéticos.

Programação genética

Mark E. Williams
Fonte: Mark E. Williams

Não há dúvida de que os mecanismos genéticos têm um impacto no envelhecimento. Diferentes espécies têm uma vida útil bastante divergente. Mesmo raças diferentes dentro da mesma espécie mostram padrões claros em relação à longevidade.

Em termos gerais, os seres humanos estão geneticamente conectados para viver no auge da saúde até atingir a maturidade sexual. Depois, após o período reprodutivo, a saúde diminui gradualmente até a morte. Então, de certa forma, nossa genética é como um teleférico. Eles nos levam ao pico e então podemos decidir o tipo de passeio que queremos a partir daí. Pode ser rápido, excitante e curto, ou talvez mais descontraído e agitado.

Mas isso se aplica a todo o seu corpo. Qual das suas células individuais? Eles também têm uma vida útil? Se somos geneticamente predeterminados para envelhecer e morrer, como esse processo pode funcionar no nível celular?

No início do século 20, o premiado do Nobel Alexis Carrel dominou o pensamento científico por décadas com seu intelecto, personalidade forte e afirmou que as células eram imortais. Sua prova foi uma cultura celular de coração de pintinho embrionário que continuou a ser viável mais de 20 anos, maior do que o tempo de vida de uma galinha normal. Este fenômeno também tem sido visto várias vezes em células de câncer humano, que tem sido conhecida por sobreviver por décadas e continua dividindo aparentemente indefinidamente.

A afirmação de que todas as células são imortais morreu em 1965, quando Leonard Hayflick provou que as células normais possuem uma capacidade limitada de dividir (cerca de 50 divisões celulares). Depois de chegarem a este ponto, as células morrem ou caem em um período de senescência durante o qual eles podem permanecer metabolicamente ativos, mas não podem replicar. As células parecem acompanhar o número de divisões celulares usando sequências repetitivas nas extremidades de suas cadeias de DNA chamadas telômeros. Os telômeros não têm função genética exceto para sinalizar o fim da cadeia. Você pode representá-los como uma seqüência de 50 períodos no final de uma frase. Cada vez que o DNA é copiado, os dois fios que fazem a dupla hélice não se alinham. Um pequeno snip é removido, encurtando o telômero. À medida que o telómero diminui com cada replicação sucessiva, o fio de DNA finalmente atinge um ponto em que a célula não pode mais se dividir.

Para complicar essa diminuição natural do telômero, existem formas em que os telômeros podem ser "artificialmente" alongados ou encurtados. As células cancerosas, por exemplo, muitas vezes têm um mecanismo que mantém os telômeros longos, permitindo que o tumor cresça indefinidamente. Um desses mecanismos é a telomerase, um complexo enzimático que prolonga os telômeros e é ativado em aproximadamente 90% dos tumores. Os telômeros também podem ser encurtados pelo estresse oxidativo dos radicais livres (mais sobre isso mais tarde). Na verdade, o dano causado pelos radicais livres pode ser um determinante mais poderoso do comprimento dos telômeros do que o número de divisões celulares. O estresse também pode desempenhar um papel: os telômeros de indivíduos que se sentem cronicamente estressados ​​mostraram ser apenas metade do comprimento dos telômeros de indivíduos não estressados. Inflamação e deficiência de vitamina D também podem encurtar os telômeros.

Embora agora saibamos que o comprimento do telômero diz às células quantos mais vezes eles podem se dividir, o que é muito menos certo é o impacto desse processo no funcionamento geral do corpo humano. O comprimento do Telomere foi considerado como associado a artrite, demência, osteoporose, doenças cardíacas e vida útil, mas a evidência disponível não suporta totalmente essas afirmações. Além disso, não há evidência de falha celular em duas das fábricas de células-tronco mais prolíferas do corpo, as células que alinham nosso intestino e aqueles em nossa medula óssea. Também não há correlação no comprimento e idade dos telômeros em indivíduos de 38 a 100 anos para qualquer componente sanguíneo. Além disso, a maioria dos sistemas que são obviamente afetados pelo envelhecimento, como o sistema nervoso, a visão, a audição, os músculos, os ossos e a pele dificilmente possuem divisões celulares ao longo da vida.

Assim, a conclusão que se pode tirar de tudo isso é que provavelmente há algum componente genético para o envelhecimento e a vida útil, e entendemos que o tamanho do telômero influencia a vida útil das células individuais. Mas como a genética e o tamanho dos telômeros realmente afetam o envelhecimento humano na prática não são bem compreendidos. Com base no conhecimento atual, tentar influenciar o envelhecimento manipulando o comprimento do telômero é um uso incerto de tempo e dinheiro.

Dano e Reparo de DNA

É bem possível que o nosso DNA desempenhe um papel indiretamente no envelhecimento, na medida em que sofre danos ao longo do curso da vida e, eventualmente, esse dano torna-se prejudicial. Uma série de elementos, como a radiação ultravioleta e os radicais livres de oxigênio, podem danificar o DNA alterando sua seqüência – alterando, movendo ou excluindo fragmentos de DNA. Além disso, a maquinaria celular que reproduz nosso DNA às vezes cometeu erros. Com cerca de 70 milhões de repetições de células por dia no corpo humano, é compreensível que erros aleatórios ocorram na replicação do DNA. Se o dano do DNA é permitido para se acumular, a maquinaria genética pode quebrar, levando a proteínas anormais e outros componentes celulares que, por sua vez, fazem com que nossos tecidos e órgãos funcionem mal ou diminuam. O DNA dentro das mitocôndrias de nossas células (a "usina de energia celular") é mais exposto e, portanto, especialmente susceptível de se tornar danificado, resultando em diminuição da produção de energia na eficiência e desempenho das células. A perda de energia celular pode ser uma característica subjacente ao envelhecimento e a várias condições crônicas.

Ao longo do tempo, evoluímos muitas defesas para identificar e reparar o dano do DNA. A taxa de reparo de DNA de cada pessoa pode variar entre células e alguns genes, como aqueles que regulam o crescimento celular, são reparados mais rapidamente do que outros genes. A capacidade de reparo do DNA parece estar associada ao envelhecimento. Por exemplo, biólogos comparativos descobriram que a capacidade de reparo do DNA está diretamente relacionada à longevidade das espécies. Quanto mais rápido e eficiente o reparo do DNA, maior a vida útil. Por outro lado, mutações genéticas que comprometem o reparo do DNA foram observadas em algumas famílias com histórias fortes de câncer.

O reparo do DNA enfraquecido é uma característica de doenças associadas ao chamado "envelhecimento acelerado". Em uma doença rara chamada síndrome de Werner, por exemplo, um único defeito de gene interfere na replicação do DNA, fazendo com que os telômeros se tornem muito mais baixos do que o normal. Indivíduos afetados mostram calvície prematura, catarata, aterosclerose, câncer, diabetes mellitus e outras alterações associadas ao envelhecimento. O fato de que esse defeito genético resulta em tantas mudanças semelhantes ao envelhecimento sugere que os mecanismos prejudiciais de reparo do DNA podem ser responsáveis ​​por alguns aspectos do processo de envelhecimento em indivíduos saudáveis ​​também.

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