Qual é a teoria genética do envelhecimento?

Seu DNA pode prever mais sobre você do que sua aparência. De acordo com a teoria genética do envelhecimento, seus genes (assim como as mutações nesses genes) são responsáveis ​​por quanto tempo você viverá. Aqui está o que você deve saber sobre genes e longevidade, e onde a genética se enquadra nas várias teorias do envelhecimento.

Teoria Genética do Envelhecimento

A teoria genética do envelhecimento afirma que a expectativa de vida é em grande parte determinada pelos genes que herdamos. De acordo com a teoria, a nossa longevidade é determinada principalmente no momento da concepção e depende em grande parte dos nossos pais e dos seus genes.

A base por trás desta teoria é que segmentos de DNA que ocorrem nas extremidades dos cromossomos, chamados telômeros, determinam a vida útil máxima de uma célula. Telômeros são pedaços de DNA “lixo” no final dos cromossomos que ficam mais curtos cada vez que uma célula se divide. Esses telômeros tornam-se cada vez mais curtos e, eventualmente, as células não conseguem se dividir sem perder pedaços importantes de DNA.

Antes de nos aprofundarmos nos princípios de como a genética afeta o envelhecimento e nos argumentos a favor e contra essa teoria, é útil discutir brevemente as principais categorias das teorias do envelhecimento e algumas das teorias específicas nessas categorias. Atualmente, não existe uma teoria ou mesmo uma categoria de teorias que possa explicar tudo o que observamos no processo de envelhecimento.

Teorias do Envelhecimento

Existem duas categorias principais de teorias do envelhecimento que diferem fundamentalmente no que pode ser referido como o “propósito” do envelhecimento. Na primeira categoria, o envelhecimento é essencialmente um acidente; um acúmulo de danos e desgaste ao corpo que eventualmente leva à morte. Em contraste, as teorias do envelhecimento programado vêem o envelhecimento como um processo intencional, controlado de uma forma que pode ser comparado a outras fases da vida, como a puberdade.

As teorias do erro incluem várias teorias separadas, incluindo:

• Teoria do desgaste do envelhecimento
• Teoria da taxa de vida do envelhecimento
• Teoria da ligação cruzada de proteínas do envelhecimento
• Teoria dos radicais livres do envelhecimento
• Teoria da mutação somática do envelhecimento

As teorias programadas do envelhecimento também são divididas em diferentes categorias com base no método pelo qual nossos corpos são programados para envelhecer e morrer.

• Longevidade programada – A longevidade programada afirma que a vida é determinada por uma ativação e desativação sequencial de genes.
• Teoria endócrina do envelhecimento
• Teoria imunológica do envelhecimento

Há uma sobreposição significativa entre essas teorias e até mesmo categorias de teorias do envelhecimento.

Genes e funções corporais

Antes de discutir os principais conceitos relacionados ao envelhecimento e à genética, vamos revisar o que é o nosso DNA e algumas das maneiras básicas pelas quais os genes afetam nossa expectativa de vida.

Nossos genes estão contidos em nosso DNA, que está presente no núcleo (área interna) de cada célula do nosso corpo. (Há também DNA mitocondrial presente nas organelas chamadas mitocôndrias, que estão presentes no citoplasma da célula.) Cada um de nós tem 46 cromossomos que compõem nosso DNA, 23 dos quais vêm de nossas mães e 23 de nossos pais. Destes, 44 são autossomos e dois são os cromossomos sexuais, que determinam se seremos homens ou mulheres. (O DNA mitocondrial, por outro lado, carrega muito menos informação genética e é recebido apenas de nossas mães.)

Dentro desses cromossomos estão nossos genes, nosso modelo genético responsável por transportar as informações para cada processo que ocorrerá em nossas células. Nossos genes podem ser vistos como uma série de letras que constituem palavras e frases de instruções. Essas palavras e frases codificam a fabricação de proteínas que controlam todos os processos celulares.

Se algum desses genes for danificado, por exemplo, por uma mutação que altera a série de “letras e palavras” nas instruções, uma proteína anormal pode ser fabricada, que por sua vez desempenha uma função defeituosa. Se ocorrer uma mutação nas proteínas que regulam o crescimento de uma célula, pode ocorrer câncer. Se esses genes sofrerem mutação desde o nascimento, podem ocorrer várias síndromes hereditárias.Por exemplo, a fibrose cística é uma condição na qual uma criança herda dois genes mutantes que controlam uma proteína que regula os canais responsáveis ​​pelo movimento do cloreto através das células das glândulas sudoríparas, glândulas digestivas e muito mais. O resultado desta única mutação resulta num espessamento do muco produzido por estas glândulas e nos problemas resultantes que estão associados a esta condição.

Como os genes afetam a expectativa de vida

Não é necessário um estudo elaborado para determinar se os nossos genes desempenham pelo menos algum papel na longevidade. Pessoas cujos pais e antepassados ​​viveram mais tendem a viver mais e vice-versa. Ao mesmo tempo, sabemos que a genética por si só não é a única causa do envelhecimento. Estudos que analisam gêmeos idênticos revelam que há claramente algo mais acontecendo; gêmeos idênticos que têm genes idênticos nem sempre vivem o mesmo número de anos.

Alguns genes são benéficos e aumentam a longevidade. Por exemplo, o gene que ajuda uma pessoa a metabolizar o colesterol reduziria o risco de doença cardíaca.

Algumas mutações genéticas são herdadas. As mutações também podem ocorrer após o nascimento, uma vez que a exposição a produtos químicos e à radiação pode causar alterações genéticas.(As mutações genéticas adquiridas após o nascimento são chamadas de mutações genéticas adquiridas ou somáticas.) A maioria das mutações não é ruim para você e algumas podem até ser benéficas. Isso ocorre porque as mutações genéticas criam diversidade genética, o que mantém as populações saudáveis. Outras mutações, chamadas mutações silenciosas, não têm nenhum efeito no corpo.

Alguns genes, quando mutados, são prejudiciais, como aqueles que aumentam o risco de câncer. Muitas pessoas estão familiarizadas com as mutações BRCA1 e BRCA2 que predispõem ao câncer de mama. Estes genes são referidos como genes supressores de tumor que codificam proteínas que controlam a reparação do ADN danificado (ou a eliminação da célula com ADN danificado se a reparação não for possível).

Várias doenças e condições relacionadas a mutações genéticas hereditárias podem afetar diretamente a expectativa de vida. Estes incluem fibrose cística e anemia falciforme, para citar alguns.

Conceitos-chave na teoria genética do envelhecimento

Os conceitos-chave em genética e envelhecimento incluem vários conceitos e ideias importantes que vão desde o encurtamento dos telômeros até teorias sobre o papel das células-tronco no envelhecimento.

Telômeros

No final de cada um dos nossos cromossomos existe um pedaço de DNA “lixo” chamado telômeros. Os telômeros não codificam nenhuma proteína, mas parecem ter uma função protetora, evitando que as extremidades do DNA se liguem a outros pedaços de DNA ou formem um círculo. Cada vez que uma célula se divide, um pouco mais de telômero é cortado. Eventualmente. não sobrou nada desse DNA lixo, e cortes adicionais podem danificar os cromossomos e genes, fazendo com que a célula morra.

Em geral, a célula média é capaz de se dividir 50 vezes antes que o telômero se esgote (o limite de Hayflick).As células cancerosas descobriram uma maneira de não remover, e às vezes até adicionar, uma seção do telômero. Além disso, algumas células, como os glóbulos brancos, não passam por esse processo de encurtamento dos telômeros. Parece que, embora os genes em todas as nossas células tenham a palavra-código para a enzima telomerase, que inibe o encurtamento dos telômeros e possivelmente até resulta no alongamento, o gene só é “ligado” ou “expresso”, como dizem os geneticistas, em células como os glóbulos brancos e as células cancerígenas.Os cientistas teorizaram que se esta telomerase pudesse de alguma forma ser activada noutras células (mas não tanto que o seu crescimento fosse descontrolado como nas células cancerígenas) o nosso limite de idade poderia ser alargado.

Estudos descobriram que algumas condições crónicas, como a hipertensão arterial, estão associadas a uma menor actividade da telomerase, enquanto uma dieta saudável e exercício físico estão associados a telómeros mais longos.O excesso de peso também está associado a telômeros mais curtos.

Genes da Longevidade

Os genes da longevidade são genes específicos associados a uma vida mais longa. Dois genes que estão diretamente associados à longevidade são SIRT1 (sirtuína 1) e SIRT2.Cientistas analisando um grupo de mais de 800 pessoas com 100 anos ou mais, encontraram três diferenças significativas nos genes associados ao envelhecimento.

Senescência Celular

A senescência celular refere-se ao processo pelo qual as células se decompõem ao longo do tempo. Isso pode estar relacionado ao encurtamento dos telômeros ou ao processo de apoptose (ou suicídio celular) no qual células velhas ou danificadas são removidas.

Células-tronco

As células-tronco pluripotentes são células imaturas que têm potencial para se tornar qualquer tipo de célula do corpo. Teoriza-se que o envelhecimento pode estar relacionado ao esgotamento das células-tronco ou à perda da capacidade das células-tronco de se diferenciarem ou amadurecerem em diferentes tipos de células.É importante notar que esta teoria se refere a células-tronco adultas, não a células-tronco embrionárias. Ao contrário das células estaminais embrionárias, as células estaminais adultas não podem amadurecer em qualquer tipo de célula, mas apenas num certo número de tipos de células. A maioria das células do nosso corpo são diferenciadas ou totalmente maduras, e as células-tronco são apenas um pequeno número das células presentes no corpo.

Um exemplo de tipo de tecido em que a regeneração é possível por este método é o fígado. Isto contrasta com o tecido cerebral que geralmente não possui esse potencial regenerativo.Existem agora evidências de que as próprias células estaminais podem ser afetadas no processo de envelhecimento, mas estas teorias são semelhantes à questão do ovo e da galinha. Não é certo se o envelhecimento ocorre devido a alterações nas células-tronco ou se, em vez disso, as alterações nas células-tronco são devidas ao processo de envelhecimento.

Epigenética

Epigenética refere-se à expressão de genes. Em outras palavras, um gene pode estar presente, mas pode estar ativado ou desativado. Sabemos que existem alguns genes no corpo que ficam ativados apenas por um determinado período de tempo. O campo da epigenética também está a ajudar os cientistas a compreender como os factores ambientais podem funcionar dentro das restrições da genética para proteger ou predispor a doenças.

Três teorias genéticas primárias do envelhecimento

Conforme observado acima, há uma quantidade significativa de evidências que analisam a importância dos genes na sobrevivência esperada. Ao examinar as teorias genéticas, elas são divididas em três escolas primárias de pensamento.

• A primeira teoria afirma que o envelhecimento está relacionado com mutações que estão relacionadas com a sobrevivência a longo prazo e que o envelhecimento está relacionado com a acumulação de mutações genéticas que não são reparadas.
• Outra teoria é que o envelhecimento está relacionado aos efeitos tardios de certos genes e é conhecido como antagonismo pleiotrópico.
• Ainda outra teoria, sugerida com base na sobrevivência dos gambás, é que um ambiente que apresente poucos riscos para interferir na expectativa de vida resultaria em um aumento de membros com mutações que retardam o processo de envelhecimento.

Evidências por trás da teoria

Existem vários caminhos de evidência que apoiam uma teoria genética do envelhecimento, pelo menos em parte.

Talvez a evidência mais forte em apoio à teoria genética sejam as consideráveis ​​diferenças específicas entre espécies na sobrevivência máxima, com algumas espécies (como as borboletas) tendo uma expectativa de vida muito curta, e outras, como os elefantes e as baleias, sendo semelhantes à nossa.Dentro de uma única espécie, a sobrevivência é semelhante, mas a sobrevivência pode ser muito diferente entre duas espécies que, de outra forma, são semelhantes em tamanho.

Os estudos sobre gêmeos também apoiam um componente genético, já que gêmeos idênticos (gêmeos monozigóticos) são muito mais semelhantes em termos de expectativa de vida do que gêmeos não idênticos ou dizigóticos.Avaliar gêmeos idênticos que foram criados juntos e contrastar isso com gêmeos idênticos criados separados pode ajudar a separar fatores comportamentais, como dieta e outros hábitos de vida, como causa das tendências familiares de longevidade.

Outras evidências em larga escala foram encontradas observando o efeito de mutações genéticas em outros animais.Em alguns vermes e também em alguns camundongos, uma única mutação genética pode prolongar a sobrevivência em mais de 50%.

Além disso, estamos encontrando evidências de alguns dos mecanismos específicos envolvidos na teoria genética. Medições diretas do comprimento dos telômeros mostraram que os telômeros são vulneráveis ​​a fatores genéticos que podem acelerar a taxa de envelhecimento.

Evidências contra as teorias genéticas do envelhecimento

Um dos argumentos mais fortes contra uma teoria genética do envelhecimento ou uma “vida útil programada” vem de uma perspectiva evolutiva. Por que haveria uma expectativa de vida específica além da reprodução? Em outras palavras, qual é o “propósito” da vida depois que uma pessoa se reproduz e está viva o tempo suficiente para levar sua prole à idade adulta?

Também fica claro, pelo que sabemos sobre estilo de vida e doenças, que existem muitos outros fatores no envelhecimento. Gémeos idênticos podem ter tempos de vida muito diferentes, dependendo das suas exposições, dos factores do seu estilo de vida (como o tabagismo) e dos padrões de actividade física.

O resultado final

Estima-se que os genes podem explicar no máximo 35% da expectativa de vida, mas ainda há mais coisas que não entendemos sobre o envelhecimento do que as que entendemos.No geral, é provável que o envelhecimento seja um processo multifatorial, o que significa que é provavelmente uma combinação de várias teorias. Também é importante notar que as teorias discutidas aqui não são mutuamente exclusivas. O conceito de epigenética, ou se um gene presente é “expresso” ou não, pode turvar ainda mais a nossa compreensão.

Além da genética, existem outros determinantes do envelhecimento, como nossos comportamentos, exposições e simplesmente sorte. Você não está condenado se os membros da sua família tendem a morrer jovens, e você não pode ignorar a sua saúde, mesmo que os membros da sua família tendam a viver muito.

O que você pode fazer para reduzir o envelhecimento “genético” de suas células?

Somos ensinados a seguir uma dieta saudável e a ser ativos, e esses fatores de estilo de vida são provavelmente igualmente importantes, não importa o quanto nossa genética esteja envolvida no envelhecimento. As mesmas práticas que parecem manter saudáveis ​​os órgãos e tecidos do nosso corpo também podem manter saudáveis ​​os nossos genes e cromossomas.

Independentemente das causas específicas do envelhecimento, pode fazer a diferença:

• Exercício – Estudos descobriram que a atividade física não apenas ajuda o bom funcionamento do coração e dos pulmões, mas também alonga os telômeros.
• Faça uma dieta saudável – Uma dieta rica em frutas e vegetais está associada a uma maior atividade da telomerase (na verdade, a um menor encurtamento dos telômeros nas células). Uma dieta rica em ácidos graxos ômega-3 está associada a telômeros mais longos, mas uma dieta rica em ácidos graxos ômega-6 é o oposto e está associada a telômeros mais curtos. Além disso, a ingestão de refrigerante está associada a telômeros mais curtos.
• Reduza o estresse
• Evite agentes cancerígenos
• Manter um peso saudável – Não só a obesidade está ligada a alguns dos mecanismos genéticos associados ao envelhecimento mencionados acima (como o aumento do encurtamento dos telômeros), mas estudos repetidos encontraram benefícios de longevidade associados à restrição calórica.O primeiro princípio do estilo de vida de prevenção do câncer apresentado pelo Instituto Americano de Pesquisa sobre o Câncer — ser o mais magro possível sem estar abaixo do peso — pode desempenhar um papel na longevidade, bem como na prevenção do câncer e na prevenção da recorrência do câncer.