O limite de Hayflick afirma que as células irão se dividir e se reproduzir apenas um número limitado de vezes e que esse número é geneticamente programado (aproximadamente 50 divisões). O mecanismo biológico para o limite de Hayflick são os telômeros.
Telômeros são estruturas protetoras especiais encontradas nas extremidades dos cromossomos das células eucarióticas que contêm muitas repetições de uma seqüência de seis nucleotídeos TTGGGG. O tamanho dos telômeros é mantido por enzimas chamadas telomerases, que adicionam repetições de seis nucleotídeos na extremidade do cromossomo.
A telomerase é uma enzima classificada como transcriptase reversa composta por uma subunidade de uma proteína que possui um componente interno de RNA que é a região molde para a produção de DNA.
Com a diminuição da ação da telomerase, os cromossomos se encurtam na região dos telômeros e esse encurtamento dispara o processo do envelhecimento. O envelhecimento se caracteriza por uma desaceleração da multiplicação celular e uma menor reposição das células que morrem. Quando a telomerase está atuante, esta permite alta capacidade de divisões celulares por mitoses sucessivas, o que seria uma proteção contra o envelhecimento.
Células cancerosas imortais, bem como as células germinativas símile nas gônadas, estão protegidas do encurtamento dos telômeros pela ação constante da telomerase.
Teorias do acúmulo de danos
As moléculas de DNA e RNA alteram-se ao longo do tempo e, ao falharem nos processos de transcrição e tradução, produzem conseqüentemente erros na montagem das moléculas protéicas. Esses erros formam moléculas enzimáticas com defeitos que, por sua vez, afetam a capacidade funcional das células. Essa hipótese elaborou duas teorias: teoria da mutação somática e teoria erro-catástrofe.
- Teoria da mutação somática
Mutação somática é transmitida somente para linhagens celulares do próprio indivíduo. Uma de suas causas é a ação da radiação UV. Essa radiação, em geral, acaba criando ligações entre duas bases timina em uma mesma hélice do DNA do organismo. Isso gera uma série de dificuldades como mutações do tipo frameshift (que altera o modo de leitura da fita) e torna impossível a duplicação do DNA pelo organismo, impedindo assim sua reprodução.
- Teoria erro-catástrofe
Esta teoria envolve especificamente o processo de síntese de proteínas. Este processo envolve a atuação de enzimas como a enzima aminoacil-tRNA sintetase que é responsável por ligar o aminoácido específico ao seu t-RNA através da reação:
Quando essa enzima funciona de forma incorreta, um aminoácido errado se liga a um t-RNA, formando um aminoacil-tRNA inadequado, e um resíduo incorreto de aminoácido será inserido na cadeia polipeptídica (estrutura primária das proteínas incorreta).
Teorias com base no desequilíbrio gradual
Sugere-se que em um dado instante, o equilíbrio entre muitos sistemas hormonais e fisiológicos, acabaria por ser comprometido, desencadeando uma “cascata” de distúrbios metabólicos que caracterizariam os sintomas do envelhecimento. Essa hipótese elaborou duas teorias: teoria neuroendócrina e teoria imunológica.
- Teoria Neuroendócrina
O eixo hipotalâmico-pituitário tem sido um dos principais focos, pois se sugere que uma espécie de “relógio biológico” estaria situada no hipotálamo, controlando a velocidade do envelhecimento. Assim, na carência de alguns dos hormônios cuja secreção depende do bom funcionamento do eixo, o processo de envelhecimento acelera.
Por exemplo, o hormônio de crescimento (GH) ou somatotrofina, polipeptídeo produzido na hipófise anterior, encontra-se diminuído em 50% nas pessoas acima de 60 anos. Seu funcionamento é regulado por dois hormônios hipotalâmicos, o hormônio liberador do hormônio de crescimento (GHRH) e a somatostatina, os quais exercem respectivamente uma ação estimuladora e inibidora dos somatotrofos. O GH atua independentemente, mas sinergicamente com o Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1) produzido no fígado e em outros tecido periféricos a partir do estímulo do GH. A deficiência do GH no envelhecimento está associada com redução da síntese protéica, da massa magra e da massa óssea e aumento da massa de tecido adiposo, situação esta denominada de somatopausa.
- Teoria Imunológica
Essa teoria se baseia em dois pontos básicos. O primeiro apóia-se no fato de que, à medida que os indivíduos vão se tornando mais velhos, a capacidade do sistema imunológico de base celular (mediada por células chamadas linfócitos T) e humoral (mediada por moléculas do sangue designadas anticorpos) diminui tanto de forma quantitativa como qualitativa. Para o segundo fator, à medida que as respostas imunológicas vão diminuindo, as manifestações auto-imunes têm um aumento gradativo com a avançar da idade, sendo tal sistema cada vez menos eficiente em distinguir entre os elementos próprios e os elementos estranhos do organismo, resultando em aumento significativo das doenças auto-imunes.
Acredita-se que a diminuição das funções imunes está associada à precoce involução do timo que seria o órgão responsável pela maturação dos linfócitos T. A atrofia do timo pode ser considerada como o ponto crítico, visto que ele atua como cronômetro mestre para o processo de envelhecimento.
Teoria do dano oxidativo
Os radicais livres são moléculas que possuem um elétron ímpar a mais, estando esse desemparelhado em sua órbita externa e que geralmente se origina do oxigênio. São formados na mitocôndria geralmente durante a produção de energia a partir de glicose e O2.
Esta teoria postula que a maior parte das mudanças fisiológicas relacionadas com a idade podem ser atribuídas a dano intracelular causado por radicais livres.
É muito importante para a célula que a molécula de oxigênio, aceitando quatro elétrons, seja completamente reduzida a duas moléculas de H2O. Se o O2 é parcialmente reduzido pela recepção de somente dois elétrons, o produto é o peróxido de hidrogênio (H2O2). Se o O2 receber somente um elétron, o produto será o radical superóxido (:O2). O H2O2 e o :O2 são extremamente tóxicos para as células porque atacam os ácidos graxos insaturados componentes da parte lipídica da membrana, o que provoca sua lesão. As células aeróbicas são protegidas do H2O2 e :O2 pela ação da superóxido dismutase, uma metaloenzima que converte o radical superóxido em peróxido de hidrogênio, e pela ação da catalase que converte peróxido de hidrogênio em água e oxigênio molecular, através das seguintes reações:
2 :O2 + 2H+ → H2O2 + O2
catalase
2 H2O2 → 2 H2O + O2
Referências Bibliográficas
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