Como os genes afetam o envelhecimento e como você pode "alterar" seus genes
Seu DNA pode prever mais sobre você do que a sua aparência. De acordo com a teoria genética do envelhecimento, seus genes (assim como 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 encaixa entre as várias teorias do envelhecimento.
Teoria Genética do Envelhecimento - Definição
A teoria genética do envelhecimento afirma que o tempo de vida é em grande parte determinado pelos genes que herdamos.
Segundo a teoria, nossa longevidade é determinada principalmente no momento da concepção e depende em grande parte de nossos pais e seus genes.
A base por trás dessa teoria é que os segmentos de DNA que ocorrem no final dos cromossomos, chamados de telômeros , determinam o tempo de vida máximo de uma célula. Os telômeros são pedaços de DNA "lixo" no final dos cromossomos, que se tornam mais curtos a cada vez que uma célula se divide. Esses telômeros se tornam cada vez mais curtos e, eventualmente, as células não podem se dividir sem perder partes importantes do DNA.
Antes de aprofundar os princípios de como a genética afeta o envelhecimento e os 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. No momento atual não há 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 para o corpo que eventualmente leva à morte. Em contraste, teorias de envelhecimento programadas vêem o envelhecimento como um processo intencional, controlado de uma maneira que pode ser comparado a outras fases da vida, como a puberdade.
As teorias de erro incluem várias teorias separadas, incluindo:
- Teoria de desgaste do envelhecimento
- Teoria da taxa de vida do envelhecimento
- Teoria de ligação cruzada de proteínas de novo
- Teoria dos radicais livres do envelhecimento
- Teoria da mutação somática do envelhecimento
Teorias programadas do envelhecimento também são divididas em diferentes categorias com base no método em que nossos corpos são programados para envelhecer e morrer.
- Longevidade programada - A longevidade programada afirma que a vida é determinada por um sequencial ligar e desligar os genes.
- Teoria endócrina do envelhecimento
- Teoria imunológica do envelhecimento
Existe uma sobreposição significativa entre essas teorias e até categorias de teorias do envelhecimento.
Genes e Funções Corporais
Antes de discutir os principais conceitos relacionados ao envelhecimento e à genética, vamos rever o que é nosso DNA e algumas das maneiras básicas pelas quais os genes afetam nossa vida útil.
Nossos genes estão contidos em nosso DNA, que está presente no núcleo (área interna) de cada célula em nossos corpos. (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 o nosso DNA, 23 dos quais vêm de nossas mães e 23 que vêm de nossos pais. Destes, 44 são autossomos, e dois são os cromossomos sexuais, que determinam se seremos homens ou mulheres.
(O DNA mitocondrial, em contraste, carrega muito menos informação genética e é recebido apenas de nossas mães.)
Dentro desses cromossomos estão nossos genes, nosso gene genético responsável por carregar a informação para cada processo que ocorrerá em nossas células. Nossos genes podem ser visualizados como uma série de letras que compõem palavras e sentenças de instruções. Essas palavras e frases codificam a fabricação de proteínas que controlam cada processo celular.
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, executa uma função defeituosa.
Se uma mutação ocorre em proteínas que regulam o crescimento de uma célula, o câncer pode resultar. Se esses genes são mutados desde o nascimento, várias síndromes hereditárias podem ocorrer. Por exemplo, a fibrose cística é uma condição na qual uma criança herda dois genes mutantes controlando uma proteína que regula os canais responsáveis pelo movimento do cloreto através das células nas glândulas sudoríparas, nas glândulas digestivas e muito mais. O resultado dessa única mutação resulta em um espessamento do muco produzido por essas glândulas e nos problemas resultantes associados a essa condição.
Como os genes afetam o tempo de vida
Não é preciso um estudo elaborado para determinar se os nossos genes desempenham pelo menos algum papel na longevidade. Pessoas cujos pais e ancestrais 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 examinam gêmeos idênticos revelam que claramente há algo mais acontecendo; gêmeos idênticos que têm genes idênticos nem sempre vivem um número idêntico de anos.
Alguns genes são benéficos e aumentam a longevidade. Por exemplo, o gene que ajuda a pessoa a metabolizar o colesterol reduziria o risco de doença cardíaca.
Algumas mutações genéticas são herdadas e podem encurtar o tempo de vida. No entanto, mutações também podem acontecer após o nascimento , já que a exposição a toxinas, radicais livres e radiação pode causar alterações genéticas. (Mutações genéticas adquiridas após o nascimento são referidas como mutações genéticas adquiridas ou somáticas.) A maioria das mutações não é ruim para você, e algumas podem até ser benéficas. Isso porque as mutações genéticas criam diversidade genética, o que mantém as populações saudáveis. Outras mutações, chamadas de 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. Esses genes são referidos como genes supressores de tumor que codificam proteínas que controlam o reparo do DNA danificado (ou a eliminação da célula com DNA danificado se o reparo não for possível).
Várias doenças e condições relacionadas a mutações genéticas hereditárias podem afetar diretamente a expectativa de vida. Estes incluem fibrose cística , anemia falciforme , doença de Tay-Sachs e doença de Huntington , para citar alguns.
Conceitos Chave na Teoria Genética do Envelhecimento
Os conceitos-chave em genética e envelhecimento incluem vários conceitos e idéias importantes que vão desde o encurtamento de telômeros até teorias sobre o papel das células-tronco no envelhecimento.
Telômeros - No final de cada um dos nossos cromossomos está um pedaço de DNA "lixo" chamado telômeros . Os telômeros não codificam para nenhuma proteína, mas parecem ter uma função protetora, impedindo que as extremidades do DNA se unam a outras partes do DNA ou formando um círculo. Cada vez que uma célula se divide, um pouco mais de um telemore é cortado. Eventualmente não existe nada desse lixo eletrônico, e mais cortes podem danificar os cromossomos e os genes, de modo que a célula morra.
Em geral, a célula média é capaz de se dividir 50 vezes antes que o telômero seja usado (o limite de Hayflick). 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 sofrem esse processo de encurtamento dos telômeros . Parece que enquanto os genes em todas as nossas células têm a palavra-código para a enzima telomerase, que inibe o encurtamento dos telômeros e possivelmente até prolonga o tempo, o gene é "ligado" ou "expresso" como dizem os geneticistas, em células como o branco. glóbulos e células cancerígenas. Os cientistas teorizaram que, se essa telomerase pudesse de alguma forma ser ativada em outras células (mas não tanto que seu crescimento fosse enlouquecido como nas células cancerígenas), nosso limite de idade poderia ser ampliado.
Estudos descobriram que algumas condições crônicas, como hipertensão arterial, estão associadas à menor atividade da telomerase, enquanto uma dieta saudável e exercícios estão ligados a telômeros mais longos. Estar acima do peso também está associado a telômeros mais curtos.
Genes da longevidade - Os genes da longevidade são genes específicos que estão associados a uma maior longevidade. Dois genes que estão diretamente associados à longevidade são SIRT1 (sirtruin 1) e SIRT2. Cientistas que analisaram um grupo de mais de 800 pessoas com 100 anos de idade ou mais, descobriram três diferenças significativas nos genes associados ao envelhecimento.
Senescência celular - A senescência celular se refere ao processo pelo qual as células decaem com o 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 o potencial de se tornar qualquer tipo de célula no corpo. É teorizado que o envelhecimento pode estar relacionado ao esgotamento das células-tronco ou à perda da capacidade das células-tronco se diferenciarem ou amadurecerem em diferentes tipos de células. É importante notar que essa teoria se refere a células-tronco adultas, e 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 é diferenciada, ou totalmente madura, e as células-tronco são apenas um pequeno número de células presentes no corpo.
Um exemplo de um tipo de tecido no qual a regeneração é possível por este método é o fígado. Isto está em contraste com o tecido cerebral que geralmente não possui este potencial regenerativo. Há agora evidências de que as próprias células-tronco podem ser afetadas no processo de envelhecimento, mas essas teorias são semelhantes à questão da galinha e do ovo. Não é certo que o envelhecimento ocorra devido a alterações nas células estaminais, ou se, ao invés disso, as alterações nas células estaminais são devidas ao processo de envelhecimento.
Epigenética - Epigenética refere-se à expressão de genes. Em outras palavras, um gene pode estar presente, mas pode ser ligado ou desligado. Sabemos que existem alguns genes no corpo que são ativados apenas por um determinado período de tempo. O campo da epigenética também está ajudando os cientistas a entender como os fatores ambientais podem funcionar dentro das restrições da genética para proteger ou predispor à doença.
Três teorias genéticas primárias do envelhecimento
Como observado acima, há uma quantidade significativa de evidências que analisam a importância dos genes na sobrevivência esperada. Ao olhar para as teorias genéticas, estas são divididas em três escolas primárias de pensamento.
- A primeira teoria afirma que o envelhecimento está relacionado a mutações que estão relacionadas à sobrevivência a longo prazo e que o envelhecimento está relacionado ao acúmulo de mutações genéticas que não são reparadas.
- Outra teoria é que o envelhecimento está relacionado aos efeitos tardios de certos genes e é chamado de antagonismo pleiotrópico.
- Outra teoria, sugerida com base na sobrevivência em gambás, é que um ambiente que represente poucos riscos para interferir na expectativa de vida resultaria em um aumento de membros com mutações que retardam o processo de envelhecimento.
Evidência por trás da teoria
Existem vários caminhos de evidência que sustentam uma teoria genética do envelhecimento, pelo menos em parte.
Talvez a evidência mais forte em apoio à teoria genética seja as consideráveis diferenças específicas de espécie na sobrevivência máxima, com algumas espécies (como borboletas) tendo vida útil muito curta, e outras, como elefantes e baleias, sendo similares às nossas. Dentro de uma única espécie, a sobrevivência é semelhante, mas a sobrevivência pode ser muito diferente entre duas espécies que são de tamanho similar.
Estudos com gêmeos também apóiam 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 que são separados pode ajudar a separar fatores comportamentais, como dieta e outros hábitos de vida, como uma causa das tendências familiares na longevidade.
Mais evidências em larga escala foram encontradas examinando o efeito de mutações genéticas em outros animais. Em alguns vermes, assim como em alguns camundongos, uma única mutação genética pode prolongar a sobrevida em mais de 50%.
Além disso, estamos encontrando evidências para alguns dos mecanismos específicos envolvidos na teoria genética. Medidas 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 "expectativa de vida programada" vem de uma perspectiva evolucionária. Por que haveria uma vida útil especificada além da reprodução? Em outras palavras, que "propósito" há para a vida depois que uma pessoa se reproduziu e viveu por tempo suficiente para elevar sua progênie até a idade adulta?
Também é claro, pelo que sabemos sobre estilo de vida e doença, que existem muitos outros fatores no envelhecimento. Gêmeos idênticos podem ter um tempo de vida muito diferente, dependendo de suas exposições, seus fatores de estilo de vida (como fumar) e padrões de atividade física.
The Bottom Line
Sua estimativa é de que os genes podem explicar um máximo de 35% da vida útil, mas ainda há mais coisas que não entendemos sobre envelhecimento do que entendemos. No geral, é provável que o envelhecimento seja um processo multifatorial, o que significa que provavelmente é uma combinação de várias das teorias. Também é importante notar que as teorias discutidas aqui não são mutuamente exclusivas. O conceito de epigenética, ou se um gene que está presente é "expresso" pode ainda confundir nossa compreensão.
Além da genética, existem outros determinantes no envelhecimento, como nossos comportamentos, exposições e simplesmente sorte. Você não está condenado se seus familiares tendem a morrer jovens, e você não pode ignorar sua saúde, mesmo que seus familiares tendam a viver muito tempo.
O que você pode fazer para reduzir o envelhecimento "genético" de suas células?
Somos ensinados a comer uma dieta saudável e sermos ativos, e esses fatores de estilo de vida provavelmente são tão importantes, não importa o quanto nossa genética esteja envolvida no envelhecimento. As mesmas práticas que parecem manter os órgãos e tecidos saudáveis do nosso corpo também podem manter nossos genes e cromossomos saudáveis.
Independentemente das causas específicas do envelhecimento, pode fazer a diferença para:
- Exercício - Estudos descobriram que a atividade física não apenas ajuda o coração e o pulmão a funcionar bem, mas o exercício prolonga os telômeros.
- Faça uma dieta saudável - Uma dieta rica em frutas e vegetais está associada à maior atividade da telomerase (na verdade, menos encurtamento dos telômeros em suas 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, o consumo de refrigerante está ligado a telômeros mais curtos. O reservatrol, o ingrediente responsável pela excitação ao beber vinho tinto (mas também encontrado no suco de uva vermelha não alcoólica) parece ativar a proteína da longevidade SIRT.
- Reduzir o estresse
- Evite agentes cancerígenos
- Manter um peso saudável - A obesidade não só está associada 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 no estilo de vida de prevenção do câncer apresentado pelo Instituto Americano para Pesquisa sobre o Câncer - ser o mais enxuto 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.
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