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Libro del corazón

¿Qué edad tiene su corazón?

El envejecimiento es un proceso heterogéneo que progresa a un ritmo desigual en las personas, tejidos y órganos, incluso entre las células del mismo órgano

Publicado: 03/09/2023 ·
14:00
· Actualizado: 07/09/2023 · 11:08
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  • División celular. -
Autor

José Manuel Revuelta Soba

Catedrático de Cirugía y Profesor Emérito de la Universidad de Cantabria. Ex-Jefe de Cirugía Cardiovacular del Hospital Valdecilla de Santander

Libro del corazón

Descubriendo el interior del corazón humano, órgano maravilloso, fuente de vida e investigación de calidad

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Los antepasados humanos estuvieron al borde de la extinción hace unos 900.000 años, cuando la población se redujo a sólo 1.280 de individuos reproductores y no volvió a expandirse hasta pasados 117.000 años. Aproximadamente el 98,7 por ciento de nuestros ancestros se perdieron, según un estudio genético publicado,hace unos días, en la revista Science.

Según las Naciones Unidas, la población mundial actual es de 8.114 millones de seres humanos, cuando la cifra de los mayores de 65 años supera a la de niños menores de 5 años. La esperanza de vida promedio pronto alcanzará los 85 años en algunos países, como Japón, Singapur, España y Suiza. En Japón, el país más envejecido del mundo, la proporción de la población mayor de 65 años asciende al 28,4 por ciento. El enorme crecimiento de la población de edad avanzada plantea un desafío socioeconómico, demandando nuevas soluciones para las enfermedades geriátricas. El envejecimiento se caracteriza por la pérdida de la renovación celular y capacidad de reparación, que conduce al aumento de la morbilidad y mortalidad de muchas enfermedades geriátricas, incluido el envejecimiento cardíaco.

Hace unos días, se celebró en Copenhague la X Reunión sobre Investigación del Envejecimiento, con el objetivo principal de lograr algunas intervenciones destinadas a ralentizar o revertir el proceso de envejecimiento y descubrir nuevos fármacos para la longevidad. Recientes avances científicos han demostrado que el envejecimiento puede modificarse, al menos en modelos animales. Para demostrar la eficacia de las acciones destinadas a prolongar la vida de los seres humanos, los investigadores deben ponerse de acuerdo sobre las mejores herramientas -relojes biológicos-para medir la edad de los órganos y tejidos.https://agingpharma.org/

Las ciencias ómicas permiten analizar un inmenso número de moléculas implicadas en el funcionamiento del complejo organismo humano, con la importante ayuda de la inteligencia artificial y los grandes biobancos. Por ello, creemos posible que, en un futuro próximo, podamos disponer de biomarcadores capaces de precisar la edad biológica de los órganos y tejidos, entre ellos, el corazón humano, “motor de la vida”.

El envejecimiento poblacional conduce a un incremento significativo de la prevalencia de enfermedades geriátricas, especialmente la enfermedad cardiovascular, principal causa de muerte en el mundo y mayor factor de riesgo independiente del envejecimiento del corazón.

Cómo envejece el corazón

El envejecimiento es un proceso heterogéneo que progresa a un ritmo desigual en las personas, tejidos y órganos, incluso entre las células del mismo órgano; sin duda, envejecemos en periodos de tiempos diferentes. Para aumentar la complejidad de este proceso, los biomarcadores o relojes biológicos existentes permiten medir el envejecimiento a nivel celular, tisular o la totalidad de un órgano, pero creando un conjunto de datos muy difíciles de analizar. La investigación científica ha demostrado la plasticidad del proceso de envejecimiento, lo que constituye un hito en el apasionante campo de la exploración humana.

Tradicionalmente, el corazón se ha definido como un órgano único compuesto de un importante número de cardiomiocitos que no se modificaban a partir del nacimiento, manteniéndose con mínimos cambios durante toda la vida. Esta observación sugiere la presencia de cardiomiocitos senescentes, responsables del envejecimiento cardiaco.

Se sabe que el corazón humano es uno de los órganos del cuerpo que más tarda en envejecer. El continuo progreso de la investigación sobre la longevidad ha puesto de relieve que el envejecimiento cardíaco causa ciertas modificaciones en su estructura y función, como la remodelación del miocardio, hipertrofia ventricular, disminución de la fuerza contráctil e incremento de la dilatación de sus cavidades (miocardiopatía dilatada).  Dilucidar los mecanismos reguladores del envejecimiento del corazón es un gran desafío para los científicos de todo el mundo.

Recientemente, se han propuesto varios mecanismos causales del envejecimiento cardíaco, como la autofagia, el daño de los telómeros, la disfunción mitocondrial, entre otros.

Comerse a sí mismo

La autofagia es un fenómeno biológico que consiste en el autoconsumo de nuestras propias células, se trata de un proceso esencial para la renovación celular, muy beneficioso para el organismo humano. Este proceso de autorregulación, mantiene la composición y propiedades del medio interno del organismo -homeostasis-, regulando la degradación y el reciclaje de las proteínas mal plegadas y mitocondrias dañadas, asegurando el metabolismo celular normal y la renovación de las células envejecidas. Sin embargo, cuando la autofagia comienza a funciona mal promueve y acelera el envejecimiento y muerte celular. Se ha descubierto que la disfunción de la autofagia está involucrada en la aparición de ciertas enfermedades, incluido el envejecimiento cardíaco.

La autofagia sin control reduce y envejecelas células musculares del corazón - cardiomiocitos-, favoreciendo la acumulación de proteínas mal plegadas y ciertos orgánulos celulares deteriorados que conducen a la hipertrofia y fibrosis miocárdica, con la consiguiente insuficiencia cardiaca.

Daño en las cubiertas de los cromosomas

Los telómeros forman una estructura especial, especie de tapas o tapones, que protegen de la degradación los extremos de los genes, manteniendo la integridad cromosómica y estabilidad del genoma. Estas estructuras, no bien conocidas, de ADN no codificante, controlan la división y envejecimiento celular. Se ha descubierto que estos telómeros van acortándose a medida que las células se dividen, destruyendo su estructura, lo que causa la senescencia celular.

Los telómeros se acortan a diferentes velocidades, dependiendo de la capacidad de cada tipo de células para proliferar. El acortamiento de los telómeros es una causa importante del envejecimiento y constituye un eficaz biomarcador de la degeneración de los cardiomiocitos. La deficiencia de una enzima, llamada telomerasa, incrementa la presencia de telómeros muy cortos, lo que lleva a la disfunción cardíaca, el remodelado del miocardio, en definitiva, al envejecimiento acelerado del corazón.

Centro energético estropeado

En el interior de las células existe un centro energético semiautónomo-mitocondria-, verdadero “cuarto de máquinas” que mantiene en funcionamiento los billones de células del cuerpo, mediante la producción de energía (ATP, adenosintrifostato), permitiendo que el organismo humano funcione bien. Los cardiomiocitos contienen mayor número de mitocondrias, localizadas más superficiales que en otras células, pues los requerimientos energéticos del corazón son muy importantes, para poder contraerse unas 100.000 veces cada día.

La deficiente comunicación biológica entre las células y sus mitocondrias constituye una posible causa del envejecimiento. Estas comunicaciones son imprescindibles para la replicación celular que, al degradarsepor la edad, ocasionan ciertos problemas de este órgano energético que conduce al envejecimiento acelerado de los tejidos. Algunos estudios han demostrado que la senescencia celular, en particular de los cardiomiocitos, se asocia al estrés oxidativo y plegamiento incorrecto de las proteínas, que lleva a acelerar el envejecimiento y/o la muerte celular.

La investigación continúa…

Desde hace 50 años, se estima que el estrés oxidativo participa en la aparición y el desarrollo del envejecimiento cardíaco. Este proceso de oxidación celular consiste en la aparición de unas moléculas denominadas “radicales libres de oxígeno”, procedentes del oxígeno que respiramos que pierde electrones, afectando particularmente a las mitocondrias celulares. Algunos investigadores han sugerido que el uso de antioxidantes podría prevenir o incluso revertir el envejecimiento cardíaco, pero la creciente evidencia muestra que esta estrategia ha resultado decepcionante en la mayoría de estudios científicos.

Otras posibles causas del envejecimiento de los cardiomiocitos podrían estar en relación con el RNA no codificante, metilación del ADN y alteración de la señalización celular mTOR (del inglés, mammalian target ofrapamycin), una ciclina clave de la familia de proteínas involucradas en la regulación del ciclo celular y el envejecimiento.

El envejecimiento del corazón se manifiesta por un aumento en el grosor del ventrículo izquierdo, disminución en el número de cardiomiocitos con un incremento de su tamaño, calcificaciones en las válvulas mitral y aórtica, áreas de fibrosis miocárdica (expresión de microinfartos), rigidez y estrechamiento del calibre de las arterias coronarias por pérdida de elastina, endurecimiento de las paredes del corazón y arritmias, todo ello suele conducir a la insuficiencia cardiaca.

Debido al aumento de la morbilidad y la mortalidad cardiovascular, existe una indudable necesidad de encontrar estrategias terapéuticas efectivas para intervenir o tratar el envejecimiento cardíaco. El mayor conocimiento de los mecanismos subyacentes del envejecimiento contribuirá a reducir el riesgo y la prevalencia de las enfermedades cardiovasculares.

En la actualidad, se investiga en algunas herramientas para poder determinar la edad biológica real del corazón de las personas sanas y enfermas. Existe una herramienta visual online, llamada Clock Base® (Gladyshev Lab Online Resources & Services Clock Base) que incorpora en una única plataforma de estimación de la edad biológica datos moleculares de alta dimensión. Clock Base funciona como un marco de conjunto con más de 2.000 conjuntos de datos de metilación del ADN y 200.000 muestras humanas. https://doi.org/10.1101/2023.02.28.530532

En el futuro, las intervenciones o tratamientos que retrasen el envejecimiento acelerado del corazón en personas de mediana edad, que parecen estar sanas, podrían prevenir o retrasar la aparición de enfermedades cardiacas, accidentes cerebrovasculares y otras alteraciones cardiovasculares en etapas posteriores de la vida. Sabemos que algunas intervenciones retrasan el envejecimiento del corazón y las arterias, como una alimentación saludable, el ejercicio físico, la reducción del estrés y dejar de fumar. Cuanto más entendamos los cambios que tienen lugar en el interior de las células y las moléculas participantes en el proceso del envejecimiento, más nos acercamos a la posibilidad de diseñar fármacos que posibiliten a esos cambios. Las terapias génicas pueden dirigirse a provocar cambios celulares específicos y podrían llegar a constituir una alternativa eficaz para controlar el proceso de envejecimiento.

Mientras esperamos que se descubran y desarrollen futuras terapias, nos queda disfrutar de actividades agradables y sanas, como el ejercicio físico, la dieta mediterránea y los amigos alegres que benefician y fortalecen nuestro corazón.

No hacen viejos los años, sino otros daños”. Refrán español

Tu cuerpo envejece sin permiso, pero tu corazón sólo si lo permites”. Anónimo

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