ciencia del envejecimiento
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02 enero 2023.- El proceso que limita la vida humana, incluso en las mejores condiciones, se conoce como envejecimiento. Descartando tanto explicaciones teológicas como modelos basados en una teoría de muerte programada, el envejecimiento surge como un fenómeno de declive funcional no planificado y aumento del riesgo de enfermedad. Para comprender los mecanismos que subyacen al envejecimiento, es vital comprender la diferencia entre la esperanza de vida o la esperanza de vida media, y la esperanza de vida máxima. El primero refleja a todos los individuos de la especie y es susceptible de intervenciones ambientales; el último está más impulsado genéticamente, refleja solo los logros más altos de la especie y puede resultar resistente a los cambios que benefician principalmente a los individuos por debajo del promedio. Analicemos primero por qué la esperanza de vida humana es ahora mucho más alta que nunca y por qué el progreso está actualmente estancado.
Con algunos altibajos, la esperanza de vida al nacer a lo largo de la historia de la humanidad nunca ha superado los 30 años, principalmente debido a la terrible tasa de mortalidad infantil. Antes de la explosión tecnológica del siglo XIX conocida como Revolución Industrial, el hambre y las enfermedades infecciosas eran las causas más comunes de muerte. Desde entonces, ha habido una inversión masiva de las condiciones que contribuyen a la mortalidad.
Muchas funciones de nuestro sistema inmune muestran una disminución progresiva con la edad. Se trata de un fenómeno conocido como inmunosenescencia que conduce a un mayor riesgo de sufrir infecciones, contraer cáncer así como de padecer ciertas enfermedades autoinmunes.
Las mejoras en la agricultura, el almacenamiento y el transporte de alimentos pronto hicieron que las hambrunas fueran cosa del pasado, al menos en Europa y Estados Unidos. La seguridad alimentaria y el alivio de las condiciones de hacinamiento redujeron en gran medida la prevalencia de enfermedades infecciosas. Incluso en 1900, la influenza era la principal causa de muerte en los Estados Unidos, seguida de la tuberculosis; en 2010, la influenza había caído al noveno lugar y la tuberculosis ni siquiera estaba entre los diez primeros.
En cambio, las enfermedades cardíacas, el cáncer, el Alzheimer, la diabetes y otras afecciones no transmisibles dominan la clasificación. Aunque ciertamente hubo un aspecto de la mortalidad relacionado con la edad en períodos históricos (por ejemplo, el riesgo de muerte debido a una infección se ve exacerbado por la menor eficacia de un sistema inmunitario envejecido y, de hecho, Gompertz derivó su ley de mortalidad al observar lo que era esencialmente una población preindustrial), la muerte era más común entre los individuos más jóvenes de lo que es ahora, como lo demuestra la mortalidad infantil que cobraba más de 1 de cada 10 bebés. La influenza es propensa a atacar a cualquier edad; con raras excepciones, el cáncer y las enfermedades cardíacas se limitan a personas que han pasado la mediana edad.
Ya sabíamos por un estudio realizado con anterioridad por la Universidad de Montreal que la posibilidad de vivir más de 110 años es muy pequeña; tan solo de 1 entre 100.000. También, que los datos de un censo de población en Japón que abarcó todo su territorio nacional en 2015, mostraron que de las 61.763 personas que en el país superaban los 100 años de edad, tan solo 146 llegaban a la increíble edad de 110 años.
En los Estados Unidos y Europa, el siglo XIX vio el comienzo de varios esfuerzos de salud pública para prolongar la vida. Además de la seguridad alimentaria y la mejora de las condiciones de vida, el saneamiento público y la vacunación masiva fueron factores importantes para reducir la incidencia de la infección. La concientización, más medidas de salud pública y la aplicación sistemática de desinfección y, en última instancia, el uso de antibióticos eliminaron enfermedades, como el tifus y el cólera, y redujeron en gran medida la mortalidad de las mujeres durante el parto y de sus bebés en las primeras etapas de la vida. De hecho, la mortalidad infantil tuvo una enorme caída, de alrededor de 200 por cada 1000 nacidos vivos a mediados del siglo XIX a menos de 10 por cada 1000 nacidos vivos ahora. La expectativa de vida actual en el mundo desarrollado de alrededor de 80 años, impulsada a su apogeo por un siglo de ganancias constantes, se debe a estas innovaciones del siglo XIX, aunque las tendencias emergentes de reticencia a las vacunas y resistencia a los antibióticos amenazan con socavar algunos de sus cimientos.
Además de las reducciones antes mencionadas en las causas de mortalidad en la edad temprana y en la mediana edad, también se han logrado avances en la reducción de las principales causas de mortalidad en la vejez. Tomando como ejemplo el cáncer, las campañas contra el tabaquismo se han centrado en la prevención, mientras que los avances en cirugía, quimioterapia e inmunoterapia han mejorado el tratamiento.
Además, los medicamentos contra la presión arterial alta, el colesterol alto y la diabetes de aparición tardía, la prevención de enfermedades cardíacas, derrames cerebrales y enfermedades renales, y muchos otros logros médicos, como el reemplazo eficiente de caderas y rodillas por prótesis, han convertido ahora a los 70 años en la nueva edad. 60 años. Las ganancias en la esperanza de vida saludable entre las personas mayores fueron más dramáticas desde la década de 1940 hasta la de 1980, pero comenzaron a mostrar rendimientos decrecientes ya en la década de 1990.
Como el número de sobrevivientes a la vejez ha crecido tanto, la especie humana por primera vez comenzó a vislumbrar su vida útil máxima. Por ejemplo, en la década de 1950, la persona verificada de mayor edad tenía 113 años en el momento de su muerte; en 1997, Jeanne Calment había batido récords de longevidad al sobrevivir más allá de los 122 años. Sin embargo, desde entonces, a pesar del enorme aumento del número de adultos mayores sanos, el progreso ha cesado.
Ninguna otra persona ha vivido más allá de los 120 años y, aunque la interpretación de este hallazgo es ampliamente debatida, este estancamiento no puede explicarse como una casualidad debido al estado atípico de Calment. Ciertamente, es posible que alguien eventualmente supere el récord de Jeanne Calment, pero los datos sugieren que lo superarán solo un poco, y la posibilidad de observar a cualquier individuo que viva más allá de un hito más alto, como 125 o 130 años, es tan pequeña como para ser insignificante. Como se discutió anteriormente, esto significa un límite suave para la vida humana.
Además, las probabilidades, para un solo supercentenario, de vivir más allá de la edad de muerte de Jeanne Calment no han cambiado esencialmente desde que estableció su récord. El surgimiento de un nuevo poseedor del récord estaría impulsado por un aumento no en la supervivencia sino en el número de supercentenarios, debido a tamaños de cohorte más grandes o a la acumulación de datos sobre más cohortes a lo largo del tiempo. El hecho de que la supervivencia en la vejez haya dejado de mejorar significa, como se discutió anteriormente, un límite temporal para la vida humana.
De hecho, una característica distintiva de los supercentenarios es una vida útil larga y saludable en la que se mantiene una función cognitiva relativamente alta y una gran independencia física incluso superados los 100 años de edad. En otras palabras, muchos supercentenarios pueden pasar casi toda su vida en buen estado de salud debido, en parte, a la aparición tardía de enfermedades relacionadas con la senectud.
La razón de este estancamiento y del límite de la vida humana está dada por el propio mecanismo del envejecimiento. El envejecimiento en los animales es consecuencia de la lógica de la evolución, que se basa en la variación genética y la selección natural. Las variantes genéticas serán seleccionadas cuando sus correspondientes rasgos afecten positivamente el desarrollo y la reproducción en su nicho determinado, aun cuando estas mismas variantes tengan efectos adversos en la vejez.
Pero la eficacia de la selección contra las variantes con efectos adversos disminuye con el avance de la edad, en función de la fuerte disminución de la probabilidad de estar vivo en la mayoría de los entornos naturales. La esperanza de vida de una especie, por lo tanto, depende de su nicho, y los animales sujetos a una alta mortalidad extrínseca generalmente tienen una esperanza de vida máxima más corta que aquellos que viven en un ambiente más protector. Los seres humanos ahora viven en un entorno altamente protector, lo que podría conducir a un aumento en la esperanza de vida máxima si las hembras tardías se convirtieran en las principales contribuyentes para las generaciones futuras. Pero esto requeriría muchas generaciones para tener un efecto notable.
Por lo tanto, las ganancias en longevidad durante el siglo pasado fueron impulsadas por mejoras en la condición humana como consecuencia de la Revolución Industrial. Afectaron a las principales causas de muerte, como la escasez de alimentos y las causas agudas de mortalidad no sistémica (principalmente enfermedades infecciosas). Los logros más recientes estuvieron mediados por mejoras en el tratamiento de condiciones específicas. Pero la biología fundamental del envejecimiento se ha mantenido sin cambios, lo que ha llevado al agotamiento de las opciones de mejora y al estancamiento actual de la vida humana.
A pesar de estas consideraciones, la confianza en el progreso tecnológico se ha vuelto tan alta que se ha argumentado que pronto surgirán nuevas intervenciones médicas que aumentarán radicalmente la longevidad humana. Tal optimismo es la fuerza impulsora detrás de las grandes sumas de dinero donadas recientemente por multimillonarios a nuevas organizaciones activas en gerociencia. A pesar de sus impresionantes listas y grandes flujos de efectivo, estas organizaciones enfrentan grandes dificultades para lograr sus elevados objetivos. Dado que, hasta el momento, no se ha demostrado que las intervenciones aumenten la vida útil máxima de las especies, existen otras consideraciones que hacen que tales esfuerzos sean dudosos, por decir lo menos. Ampliar los límites de vida específicos de cada especie requeriría el descubrimiento de vías reguladoras maestras, cuyos efectos posteriores mejorarían la mayoría o incluso todos los fenotipos del envejecimiento hasta el punto de aumentar su vida útil máxima mientras se conservan todas las demás características de la especie.
Actualmente, existe poco consenso sobre la causa o causas del envejecimiento. La mayoría estaría de acuerdo en que el envejecimiento es el resultado de daños, es decir, cambios nocivos, que en última instancia son de naturaleza molecular. En este sentido, el daño al ADN es el candidato más probable porque se ha demostrado que afecta la mayoría, si no todos, los aspectos del fenotipo de envejecimiento. Las intervenciones antienvejecimiento se pueden categorizar como preventivas (geroprotectoras) o reparadoras (geroterapéuticas).
Suponiendo que se haya identificado un cambio molecular causal, entonces la extensión de la vida requerirá un enfoque reparador y/o regenerativo, no meramente preventivo. Las medidas preventivas reducen la velocidad a la que se acumulan los daños. Sin embargo, no pueden reducirlo a cero y, dado que el daño tiende a generar más daño en un circuito de retroalimentación positiva que conduce a un aumento exponencial, incluso las reducciones drásticas en la tasa de acumulación de daño producen solo mejoras incrementales en la vida útil. Si bien las medidas preventivas pueden ser útiles, será necesario un enfoque de reparación de daños.
Las alteraciones relacionadas con el sistema inmune y la edad son sobre todo evidentes en 2 órganos principales del sistema linfático: el timo y la médula ósea, responsables del desarrollo de los linfocitos maduros. Al igual que el resto de órganos de nuestro cuerpo, estos dos órganos mencionados pierden, con el transcurso del tiempo, parte de su funcionalidad. Sin embargo ahora, los científicos han encontrado uno de los motivos por el cual el sistema inmune de los supercentenarios permanece funcional durante el transcurso de la vejez tardía. Los resultados recogidos en el estudio titulado Single-cell transcriptomics reveals expansion of cytotoxic CD4 T cells in supercentenarians se publican esta semana en PNAS.
En base a lo anterior, los geroscientíficos deberían distinguir claramente entre la esperanza de vida media y máxima y no dar la impresión de que su investigación puede aumentar sustancialmente los límites actuales de la esperanza de vida humana. Su foco debería estar en mejorar la esperanza de vida y la salud, es decir, acercar a más personas a la máxima esperanza de vida posible para los miembros del Homo sapiens y mejorar la calidad de esos años. Una extensión global en el número medio de años saludables beneficiaría a miles de millones de personas. Además, la esperanza de vida es mucho más susceptible de estudio que la esperanza de vida máxima, donde las hipótesis pueden tardar generaciones en probarse.
¿Puede la ciencia moderna tener éxito donde tantos otros fracasaron? Solo el tiempo lo dirá, pero los obstáculos que enfrenta son ciertamente formidables. De hecho, toda la evidencia científica actual nos dice que romper los límites biológicos de la vida humana es imposible. El envejecimiento es el último desafío de la humanidad. Derrotarlo requerirá una investigación innovadora que utilice una amplia gama de conocimientos y técnicas en muchas áreas de la ciencia y la práctica clínica. Lograr esto ciertamente justificaría el nombre que le hemos dado a nuestra especie: Homo sapiens .
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