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Biomédicas Describir los cambios morfológicos y funcionales que ocurren durante el envejecimiento
Envejecimiento
El envejecimiento es un proceso complejo desde el punto de vista biológico, universal, intrínseco, heterogéneo y progresivo, que consiste en una pérdida paulatina de la reserva fisiológica de todos los sistemas de nuestro cuerpo, conduciendo a un declinar funcional, una mayor vulnerabilidad a estresores y a la muerte en última instancia. Este deterioro fisiológico que comienza una vez completada la maduración, alrededor de los 30 años aproximadamente en la especie humana, es el principal factor de riesgo para las principales enfermedades que aparecen en esta etapa de la vida, como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, las neurodegenerativas y las alteraciones endocrinometabólicas. No es una enfermedad, sino un proceso biológico normal, y es diferencial entre los sexos, de tal manera que en la especie humana las mujeres se encuentran más protegidas por el efecto antioxidante de los estrógenos.
Teorías del envejecimiento:
● Moleculares ● Celulares ● Orgánicas
Marcas del envejecimiento:
Son cambios celulares y moleculares comunes que caracterizan el envejecimiento “normal”, pero su agravamiento acelera el envejecimiento y su mejora experimental debería retardarlo. Estas marcas están intensamente relacionadas entre sí. Además, todas las vías metabólicas del envejecimiento se ven muy influenciadas por los estilos de vida nocivos como el sedentarismo, dietas hipercalóricas o los hábitos tóxicos. El mecanismo básico del envejecimiento es el disbalance a largo plazo entre el daño y la reparación
Clasificación:
● Marcas primarias: Son los primeros problemas que aparecen en las células, considerados como las causas iniciales del envejecimiento. Siempre son negativas y generan daño progresivo. Incluyen: ○ Daño al ADN o inestabilidad genómica : Son errores o rupturas en el material genético que afectan el funcionamiento celular. Resulta en mutaciones, translocaciones, pérdida/ganancia cromosómica, acortamiento telomérico y alteración de genes. Aunque existen mecanismos de reparación, son insuficientes a largo plazo. Si el daño afecta a células madre o genes esenciales, puede comprometer la homeostasis tisular. Favorece la senescencia celular y alteraciones metabólicas. ○ Acortamiento de los telómeros : Los telómeros protegen los extremos de los cromosomas, se desgastan con el tiempo, y eso limita cuántas veces puede dividirse una célula. Se acortan con cada división celular, lo que lleva a la senescencia y envejecimiento acelerado. Actividad deficiente de la telomerasa → telomeropatías primarias (fibrosis pulmonar, anemia aplásica...) y secundarias (síndrome de Werner, Bloom, etc.). Relación con: insulinorresistencia, inmunosenescencia (aumenta la susceptibilidad a infecciones, neoplasias y autoinmunidad), agotamiento de células madre y activación de p53. ○ Alteraciones epigenéticas : cambios en cómo se expresan los genes (sin cambiar el ADN en sí), lo que puede alterar la función celular. Cambios en: Metilación del ADN, modificaciones de histonas, remodelación de cromatina que pueden causar hipometilación global e hipermetilación de genes supresores tumorales. Son reversibles, lo que abre vías terapéuticas. ○ Defectuosa proteostasis: problemas para fabricar, plegar o eliminar proteínas, lo que lleva a acumulación de proteínas dañadas. Deterioro del sistema de control de la calidad de las proteínas: Chaperonas, sistema ubiquitina-proteasoma, autofagia (micro, mediada por chaperonas y macroautofagia). Se acumulan proteínas mal plegadas → enfermedades como Alzheimer, Parkinson y Huntington. Relación con stress celular, senescencia, inflammaging y muerte celular. ● Marcas antagonistas: Estas marcas empiezan como mecanismos de defensa o adaptación del cuerpo, pero si se activan demasiado, terminan causando daño. Incluyen: ○ Desregulación en la señalización de nutrientes : Las vías de señalización que responden a las fluctuaciones de los nutrientes están desreguladas en el envejecimiento y en presencia de desórdenes metabólicos. Las señales anabólicas aceleran el envejecimiento mientras que la disminución de la señalización de nutrientes prolonga lo longevidad ■ IGF-1/insulina → responsable de señalizar a la célula de la presencia de glucosa, una reducción de esta vía aumenta la longevidad al conducir a una menor tasa de crecimiento celular y con ello a un menor daño al tejido ■ mTOR → media la señalización de aminoácidos, bloqueado por rapamicina (↑ longevidad pero con efectos adversos)
■ AMPK y SIRT1 → detectan bajo nivel energético y SIRT1 posee un
importante papel en la regulación epigenética de PGC-1α, promoviendo la
biogénesis mitocondrial.
● Metformina : activa AMPK, inhibe mTOR, aumenta longevidad.
En el momento en el que ocurre un endurecimiento de los grandes vasos ocurre la hipertensión sistólica consecuencia de la hipertrofia miocárdica ante la pérdida de los cardiomiocitos. A medida que esto ocurre aumenta la presión para transferir la sangre y por ende aumenta la postcarga ventricular izquierda de manera crónica.
Por otra parte se produce una pérdida de la células del nodo sinusal y del nodo auriculoventricular, una disminución de la frecuencia cardiaca máxima en respuesta a los estímulos estresantes.
Aparece el complejo auricular prematuro o extrasístole auricular que incrementa en medida que pasa una década de vida. puede aumentar con las patologías previas que tenga el paciente además del estrés, ansiedad y en respuesta a factores como alcohol y cafeína.
Por otro lado los cambios vasculares específicamente de los grandes vasos comienzan con el aumento de diámetro de la aorta aumentando 5mm entre los 20 y los 40 años, aumenta la rigidez lo que aumenta la presión en el corazón. Factores como la hipertensión pueden incrementar el endurecimiento de esta arteria.(Estos cambios se asocian con: aumento de la apoptosis celular, la homeostasis anormal del calcio, inestabilidad genomica y cambios epigenéticos )
Respiratorio Cambios pulmonares generales: ● ⅓ del volumen pulmonar se pierde a lo largo de la vida. ● Su estado funcional máximo se alcanza a la 3era edad.
Cambios Mecánicos asociados al envejecimiento: ● Pérdida del tejido elástico en el pulmón -> dilatación de los conductos alveolares. ● Alteraciones en el tejido compuesto por fibras de colágeno -> Lo que contribuye a una disminución en el área de intercambio gaseoso. En el momento en el que se va disminuyendo esta superficie funcional el pulmón, en el que se va envejecimiento este puede presentar áreas de atelectasias, esto genera menor relación ventilación/ perfusión, disminución de la presión arterial de oxígeno. Este cambio suele aparecer desde los 30 hasta los 70-79 años. ● Cambios en el diafragma especialmente aplanamiento, aumento de grosor y disminución de su participación en el patrón respiratorio lo que contribuye al aumento del esfuerzo respiratorio.
● Limitación del flujo espiratorio por disminución de la retracción pulmonar, produce hiperinsuflación pulmonar. ● En el envejecimiento se evidencian cambios en la pared torácica, principalmente un aumento de la rigidez. ● Músculos respiratorios VAI: Se da una prevalencia del uso de los músculos abdominales para el patrón respiratorio, la expansión completa de la vía aérea no se da en sedestación sin que solo se puede completar cuando la persona mayor está en bipedestación. La participación de la fuerza muscular también disminuye en algunos escenarios como son la tos, esta es menos vigorosa que en otros momentos de la vida. ● Músculos respiratorios VAS: Se da una pérdida del soporte muscular faringeo, lo que produce un mayor riesgo de obstrucción de las vías respiratorias superiores, mayor riesgo de aspiración(disminución de la actividad refleja del SNC) ● Cambios en la mucosa ciliar: Se afecta con la edad la depuración de las vías respiratorias luego de enfrentar una infección, esto puede conducir a cambios en el microbioma pulmonar, mayor riesgo de caer en infecciones. Cambios relacionados a la respuesta a la hipoxia ● Hay una disminución de un 50% en la respuesta a la hipoxia, se puede presentar principalmente en lugares de altitud, se acompaña de una respuesta ineficaz a la hipercapnia. ● se tiene una disminución de las reservas de función pulmonar antes de una desaturación relevante.
Evidencias en pruebas de función pulmonar
Las reservas funcionales disminuyen con la edad, la capacidad vital forzada disminuye en un 0,15 y 0,3 L por década, el volumen espiratorio forzado disminuye en un 0,2 y 0,3L por década, este descenso es más pronunciado en la 7ma y 8va década de la vida.
● Disminución de las neuronas sensoriales y mientericas-> Aumentando la prevalencia de Úlceras (esto mediado por los siguientes factores: Alteración de la motilidad intestinal,disminución de secreciones como moco y bicarbonato, respuesta inflamatoria reducida, mayor permeabilidad intestinal favoreciendo la proliferación de bacterias )
Cambios en las secreciones y absorciones: ● Disminución de la absorción de nutrientes como: Ácido fólico, B12. ● Disminución de la absorción de calcio debido a la disminución de los receptores de vitamina D en el intestino y de bajos niveles de 25(OH) vitamina D circulante. ● Aumento de la excreción de Hidrógeno -> malabsorción y sobrecrecimiento bacteriano(puede afectar la barrera del intestino delgado y contribuir a la respuesta inflamatoria local). Colón: Cambios generales.: ● Aumento de prevalencia de Divertículos en poblaciones mayores de 65 años. ● Riesgo de cáncer de colon.
Cambios anatómicos: ● Atrofia en la mucosa especialmente de la muscularis externa e hipertrofia de la muscularis propia ● Anomalías celulares en las glándulas mucosas ● Disminución de las células de Cajal y Nervios mientericos presentes en el colon.(esto también se puede observar en el estómago) Cambios funcionales: ● Alteración de la coordinación de la contracción ● La motilidad propulsiva del colon se reduce con la edad-> factor que contribuye al estreñimiento crónico presente en la mayoría de las personas mayores de 65 años(factor que se desencadena luego en la pérdida de las neuronas sensoriales vitales en la vía refleja local). ● Alteración de la respuesta visceral(dolor, distensión o isquemia). ● La presión de reposo y la presión de compresión intestinal también se afectan con el aumento de la edad, principalmente en mujeres. Esta pérdida de estas presiones ocurre por factores como pérdida del tono muscular basal, presión intraabdominal, baja actividad del SNE. estos factores contribuyen a la incontinencia fecal por disminución del tono del esfinter anal.
Sistema hepatobiliar Cambios generales ● El hígado disminuye entre un 20%-40% con la edad Cambios Anatomicos ● La perfusión y el flujo sanguíneo disminuyen en un 50% entre la 3era y 10ma década de la vida ● La composición del contenido biliar cambia a ser un contenido predominantemente litogénico-> mayor riesgo de formación de cálculos biliares(Litos) Cambios Funcionales ● Disminución de la capacidad hepática para metabolizar sustancias gracias a la disminución de citocromo P450-> mayor incidencia de reacciones adversas ● Disminución del metabolismo del colesterol LDL acompañado de la disminución de sus respectivos receptores-> Niveles séricos más elevados de LDL. ● Disminución de la síntesis de factores de coagulación dependientes de vitamina K.
Páncreas Cambios generales ● Hay cambios mínimos en el páncreas con el envejecimiento, estos no afectan la función pancreática como tal. Entre los cambios que se identifican están: ○ La fracción adiposa aumenta en mujeres ○ El conducto pancreático principal se encuentra ligeramente dilatado. ○ Disminución del flujo pancreático
Renal
Cambios generales ● La masa renal disminuye de un 25-30% entre los 30-80 años con importante descenso después de los 50 años. ● El tejido adiposo y el tejido fibrótico reemplaza el parénquima funcional restante. se afecta la corteza renal y las nefronas de asa larga. ● Reducción del 50% de los glomérulos funcionales-> los glomérulos restantes tienen una función de filtración deteriorada ● Espiralización de las arteriolas aferentes, estrechamiento de las arterias más grandes. ● Aumento del riesgo de lesión renal debido a dilatación permanente de las arterias. Este riesgo se incrementa con el uso de AINES. ● Existe variabilidad entre el deterioro de la función renal y la depredación de creatinina. ● Aumento de los niveles de cistatina C en personas entre los 40-80 años. ● Se disminuye la capacidad para retener agua, solutos, aminoácidos y glucosa. Otros cambios funcionales Existe un incremento en el riesgo de nefrotoxicidad relacionada a medicamentos, quimioterapia y contraste venoso, Disminución de la hidroxilación de la vitamina. Participación de la proteína Klotho, esta proteína se expresa en las células epiteliales renales y tubulares distales y proximales que posee un papel importante en el envejecimiento
Neurológico
Cambios morfológicos: El volumen del cerebro alcanza su pico a principios de los 20 y declina gradualmente por el resto de la vida, se da una atrofia cerebral global de 5% por cada década de la vida a partir de los 40 años ( el cerebro masculino pierde aprox 233 g desde los 30 hasta los 100 años), la corteza comienza a encogerse y las personas comienzan a notar cambios sutiles en su capacidad para recordar o realizar más de una tarea a la vez, las neuronas se atrofian y hay una pérdida dendrítica, el flujo sanguíneo en el cerebro disminuye; todo esto disminuye la eficiencia de la comunicación de célula a célula por lo que aparecen cambios cognitivos,
○ Olfato: Con la vejez aparece la hiposmia lo que puede provocar un deterioro de la calidad de vida por la asociación a alteraciones del gusto y la pérdida de placer al comer y por lo tanto cambios en el peso y la digestión. El envejecimiento causa atrofia de las neuronas del bulbo olfatorio. ○ Tacto: El sentido del tacto tiende a disminuir por los cambios en la piel y la disminución de la circulación sanguínea. El deterioro del tacto afecta las habilidades motoras simples, la fuerza de prensión manual y el equilibrio. ■ Sensibilidad vibratoria: Se da su pérdida sobre todo en los dedos de los pies y en los tobillos, esto se relaciona con la pérdida de fibras sensoriales y de células ganglionares de la raíz dorsal. ● Otros hallazgos frecuentes: ○ Aterosclerosis cerebral: Se encuentran 1 o más infartos cerebrales en aproximadamente el 25% de los pacientes mayores de 70 años, además en los pacientes ancianos las arterias basilares se vuelven más grandes y tortuosas en los ancianos. ○ Se evidencia disminución del flujo sanguíneo y la tasa metabólica cerebral. La disminución del flujo es mayor en la corteza y las regiones prefrontales, se reduce en un 28% a los 80 años ○ Cambios en los neurotransmisores: Disminuyen las concentraciones de acetilcolina, norepinefrina y dopamina. En el envejecimiento normal pueden haber anomalías leves en la inervación colinérgica del hipocampo y la corteza (puede reflejar el agotamiento celular que se produce en la vejez)
Endocrino
Hipófisis
Anterior: Con la edad, la adenohipófisis pierde masa celular y es reemplazada parcialmente por tejido fibroso y depósitos de lipofuscina (pigmento del envejecimiento). En los pacientes geriátricos se suele encontrar hiperprolactinemia, incidentalomas hipofisarios e hipopituitarismo crónico. ● Disminuye la secreción de hormona del crecimiento (GH), lo cual contribuye a la pérdida de masa muscular y ósea. ● También disminuye la IGF-1 (factor de crecimiento similar a la insulina tipo 1), mediador de GH. ● Secreción de TSH, ACTH, y prolactina se mantiene relativamente constante, aunque con menor capacidad de respuesta a estímulos. Posterior: El envejecimiento se asocia con alteraciones en los niveles de ADH lo que predispone a las personas mayores a desarrollar hiponatremia. (También por la disminución de la TFG). En estos pacientes la desregulación de la ADH puede contribuir a la incontinencia urinaria. ● La secreción de ADH (vasopresina) puede mantenerse estable, pero los riñones se vuelven menos sensibles a su acción, lo que favorece la deshidratación, hiponatremia o poliuria. ● También se puede alterar el ritmo circadiano de la liberación de ADH.
Tiroides
Morfológicos: Se ve una disminución del tamaño de la glándula, la sustitución progresiva del tejido funcional por tejido fibroso y folículos colapsados, y se pueden observar nódulos benignos más frecuentemente en adultos mayores. Función: ● La T3 disminuye mientras que la T4 suele mantenerse normal o con descenso leve. ● La TSH puede estar levemente aumentada debido a retroalimentación negativa disminuida. Esto puede generar una tendencia a hipotiroidismo subclínico, común en adultos mayores, que puede pasar desapercibido por sus síntomas leves o solapados con el envejecimiento.
Paratiroides
Hay un aumento en la secreción de PTH como respuesta a la menor absorción de calcio en el intestino por déficit de vitamina D. Mayor reabsorción ósea → Osteopenia y osteoporosis
Corteza suprarrenal
En la corteza suprarrenal se da una atrofia de la zona reticular. Hay una disminución en la producción de DHEA (precursores de andrógenos) lo que se asocia a disminución de la masa muscular, además la secreción de aldosterona disminuye contribuyendo a la hipotensión?
Metabolismo de la glucosa:
Más del 50% de los adultos mayores de 80 años desarrollan intolerancia a la glucosa porque hay una disminución de la producción de insulina por las células beta, un aumento de la resistencia a la insulina, un aumento de la masa grasa abdominal y una disminución de la masa corporal magra.
Menopausia y andropausia
Las mujeres experimentan la menopausia por lo general en la sexta década de la vida, las concentraciones de estrógenos bajan con el consiguiente aumento del riesgo de eventos cardiovasculares, la pérdida rápida de masa ósea, inestabilidad vasomotora y atrofia del tejido sensible al estrógeno. Por otro lado, la producción masculina de esteroides gonadales también cambia con la edad y se observa una marcada disminución de los niveles de testosterona aunque la edad de presentación es variable y sus consecuencias aún no están claras.
Glándula pineal
Con frecuencia se suelen encontrar calcificaciones de la glándula en personas mayores y se observa la disminución progresiva de la melatonina lo que altera los ritmos circadianos del sueño contribuyendo al insomnio o al sueño no reparador.
Músculo - esquelético
El envejecimiento normal se caracteriza por una disminución de la masa ósea y muscular y un aumento de la grasa, esto conduce a un mayor riesgo de fracturas, fragilidad, reducción de la calidad de vida y pérdida de la independencia
○ Pérdida de estatura: Se asocia con cambios propios del envejecimiento en huesos, músculos y articulaciones, después de los 40 años las personas suelen perder casi 1 cm cada 10 años y la pérdida se vuelve aún más rápida después de los 70 años. Al llegar a los 75 años las mujeres han perdido entre 5 a 6 cm mientras que los hombres 3 a 5 cm. Se da por la pérdida del tamaño de los discos intervertebrales debido a que hay menos condrocitos y por lo tanto menos proteoglicanos, la otra es por micro fracturas por aplastamiento - osteoporosis. ■ Espondilolistesis: Hay desplazamiento de la vértebra superior sobre la inferior ■ Espondilolisis: Solo es la fractura del istmo ○ Peso corporal: Los hombres suelen aumentar de peso hasta más o menos los 55 años y luego comienzan a perder peso más adelante en la vida, se relaciona con la disminución de la testosterona. Las mujeres suelen aumentar de peso hasta los 67 a 69 años y luego comienzan a perder peso, ocurre así porque la grasa reemplaza el tejido magro y la grasa pesa menos que el músculo. Trastornos del equilibrio y la marcha ● Cambios motores: Se presenta disminución de la velocidad e intensidad de la actividad motora, deterioro en la coordinación fina y la agilidad, disminución de la potencia muscular (más en piernas) y adelgazamiento muscular (sarcopenia) en particular de los músculos interóseos dorsales, tenares y tibiales anteriores. Es causado principalmente por la disminución progresiva del número de células del asta anterior ● Reflejos: Se observa con frecuencia en las personas mayores de 70 años la pérdida de los reflejos aquíleos, se puede detectar con frecuencia en pacientes mayores de 60 años el reflejo palmomentoniano. Pueden haber otros como el de succión o presión que son indicativos de enfermedad del lóbulo frontal pero en ocasiones son resultado del envejecimiento
