Biologia procesului de imbatranire - obiectivele geriatriei

Imbatranirea este un proces progresiv care duce la maturizare din copilarie, pubertate, adult tanar api declinul spre varsta mijlocie si avansata.

Senescenta defineste pierderea capacitatii de diviziune celulara si crestere cu pierderea functii celulare normale in timp, ceea ce in final o face incompatibila cu viata. Astfel procesul de senescenta duce in final la moarte.

Desi procesul de imbatranire are o componenta pozitiva de dezvolatrre initiala si una negativa de declin, senescenmta se refera doar la la procesul degenerativ care face functiiile celulare incompatibile cu viata.

Nu tote modificarile biologice care apar cu varsta sunt, chiiar cele care apar la varsta a treia, arata un proces d eteriorare biologica: albire parului, pierderea acuitatii vizuale, iar unele sunt chiar pozitive: acumularea de experienta de viati si "inelepciune". In contrast, pierderile de memorie care apar cu varsta sunt considerate manifestari ale senescentei . Diferentierea intre procesul de inmatranire normala si acumularea unei experiente pozitive prin imbatranire este importanta.

Obiectivele geriatriei nu este promovarea senescentei ci maximizarea aspectelor pozitive ale procesului de imbatranire: adaugarea de viata anilor nu doar mai multia ani vietii. Ameliorarea morbiditatii este un obiectiv major al geriatrilor care poate fi dobandit prin indepartarea instalarii bolilor cronice si/sau maximizarea functiilor in ciuda existentei acelor boli.

Un concept pe care il au multi indivizi tineri despre indivizii mai varstnici este asociaerea procsului de imbatranire cu decesul. 'In America, moartea este cel mai obscen subiect. "Vorbim mai usor despre sex, bani, antipatii sau probleme familiale dar nu si despre moarte" spune Ebersole care sugeraeza faptul ca in tarile si culturile vestice moartea poate fi un factor contributiv major la negativismul legat de procesul de imbatranire.

Este important de cunoscut difereta intre un proces de imbatranire normala si senescenta, conditiile sale patologice, bolile si imbatranirea, factorii care duc la un proces de imbatranire favorabil si teoriile actuale ale imbatranirii.

Imbatranirea normala se refera la un complex de boli si de procese care influenteaza functiile celulare normale, aspecte care apar la majoritatea varstnicilor. Oricum procesele de imbatranire sunt foarte diferite: unii acumuleaza bolisau diverse simptome neplacute pe cand altii par sa scape de afectiuni specifice si mor de asa zisa batranete. Acestie sunt activi si sanatosi pana in ultimele faze ale vietii.

Apar modificari intracelulare: 1) asupra turnover-ului celular, 2) apar aberatii cromosomiale, 3) acumulare de erori metabolice sau post-translationale cu pierderea componentelor celulare si 4) alterarea unor secretii endocrinologice datorate modificarilor programate in SNC.

Imbatranirea sanatoasa se refera la procesul de imbatranire in care efectele sunt minime, cu prezervarea functiilor celulare pana tnci cand senescenta face continuarea vietii imposibila. Persoanele ce au un proces d inmbatranire sanatoasa evita multe dintre neplacerile procesului de inbatranire: bolile cv prin controlul nivelelor glicemiei, colesterolului si a TA.

Astfel procesul de imbatranire nu este obligatoriu insotit de boli debilitante. Procentul persoanelor peste 85 de ani a crescut in tarile cu nivel crescut de dezvoltare cu scaderea procentului d epersoane rezidente in asa zise stationare de nursing (sub 5,2%).

Bolile si imbatranirea

Numeroase functii fiziologice sunt in declin o data cu procesul de imbatranire, fara sa poata fi considerate patologice. Distinctia dintre declinul normal si patologic este de multe ori incert. Intoleranta la glucoza este considerata nornmala la varsnici in cadrul procesuli de imbatranire normala si de altfel foarte freventa. Incidenta DY tip II creste cu varsta astfel ca 10% dintre persoanele de peste 75 de ani au DZ.

Declinul cognitiv este aproape de regula prezent la varstele avansate si face parte din procesul de inbatranire asa zis normala.

Declinul cognitiv cu dementa, de altfel comun la aceasta varsta, este considerat boala. Boala Alzheimer este un proces patologic distinct de inbatranirea normala, asa cum o dovedesc analizele necroptice.

Longevitatea

Speranta de viata a crescut semnificativ in tarile dezvoltate de la revolutia industriala in prezent, si prin scaderea mortalittiiinfantile. Varsta maxima atinsa este de 125 de ani pentru femei si ceva mai scurta la barbati. Exista unii factori care pot influenta longevitatea. Unul este ereditatea. Aceasta influenteaza aanumite boli pe care indivizii pradispusi le pot dezvolta pe parcursul vietii. Predispozitia spre hipercolesterolemii scade speranta de viata pe cand mostenirea unor gene care ne protejeaza inpotriva bolilor cardiovasculare si a cancerului, varful de moratalitate si morbiditate pe plan mondial, prelungeste speranta de viata.

Tratamentul medical contribuie la cresterea ratei de supravietuire dupa ce bolile sunt contactate, in special cand ceste sunt curabile (de ex. boli infectioase, cancer).

Un alt factor care poate influenta longevitatea este stilul de viata:

- evitarea fumatului

mentinerea unei gtretati normale si a unei diete sanatoase

Lucrare: Ereditatea - perechi identice, mostenirea unui singur factor, factorul X, gene imperfecte, incrucisarea genetica, penetranta, poligene Referat: Culturi celulare - consideratii de manipulare si siguranta

viata activa cu miscare adecvata

expunerea la noxele din mediul inconjurator poate scurta viata chiar la pacientii cu un material genetic robust.

Mecanismele moleculare si celulare ale procesului de imbatranire

Celulele isi pierd capacitatea de diviziune, doar daca nu se transforma in celule canceroase. Aceasta limiteaza capacitatea de repilcare celulara.

Procesul poate fi demonstrat pa fibroblasti cultivati in vitro si prelevati din cordonul ombilical de la noi nascuti. Fibroblastii se divid doar pana cand sunt suficienti ca sa stabileasca un contact unul cu celalalt - proces denumit inhibitie de contact si procesul poate fi reluat. Daca sunt distantati procesul se reia pana la stabilirea unui nou contact celular. Dupa aproximativ 50 de diviziuni fibroblastii stopeaza procesul.

Fibroblastii prelevati da la pacientii varstnici tind sa se divida de mult mai putine ori. Studii efectuate au aratat ca pirderea capacitatii replicative nu depinde de varsta cronologica ci de numarul de diviziuni celulare = varsta biologica. Atuncio cand celulele s-au divizat de multe ori nu mai pot sa se divida, cresc in dimensiuni si mai exista ceva timp pana mor progresiv.

Astfel de celule difera morfologic si functional de celulele tinere a caror diviziune celulara a fost manipulata exprimental. Un aspect al mecanismului de limitare a diviziunii celulare a fenomenulii Hayflick's eset in prezent cunoscut. Telomerele sunt legate de DNA la sfarsitul cromozomilor si servesc ca dirijare a cromozomilor in telofaza meiozei. Telomerele sunt scurtate ireversibil cu fiecare diviziune celulara. Cand devin prea scurte celula nu se mai poate divide. In celulele transformate malign.

Daca se transforma in celule maligne enzima telomeraza alungeste telomerele dupa telophase. Telomerele calulelor transformate nu se scurteaza dupa ficare diviziune si astfel celulele devun nemuritoare si se divid mult dupa limita fenomenului Hayflick. Relevanta fenomenului de limitare a diviziunii celulare Hayflick in senescenta este inca neclara.

Desi unele celule (celule intestinale epiteliale, fibroblastii tisular) se divid mai mult sau mai putin continu in timpul vietii nu ajung la limita de 50 de diviziuni. Cel mai probabil, celulele care produc dereglarile functionale in timpul senescentei sunt cele care se divid cel mai lent:  calulele imune si endocrines) sau deloc: neuronii si celulele musculare.

Exista si alte mecanisme in afara scurtarii telomerazei care pot fi implicate in senescenta si duc la scurtarea vietii. De exemplue, mesagerul ARN (mARN) transferat din celulele senescente in celule tinere opreste diviziunea in celulele tinere. ARN-m actioneaza ca un gerontogen (o mutatie genetica care creste speranta de viata), a cariu functie poate fi aemanatoare genelor supresoare tumorale. Mutatii in p53 duce la diviziuni celulare necontrolate, cancer, si adesea moartea organismului. Mutatiile in gerontogene extind numarul de diviziuni in celula.

Necroza si apoptoza sunt cele doua forme ale mortii celulare. Necroza se datoreazaunor injurii fizice sau chimice: inhibitii metabolice, ischemie, care fac celulele nonviable. In procesul de necroza pierderea gradientului transmembranar al ionilor prin membrana celulara duce la un influx exagerat al calciului si al altor ioni care acumulati intracelular sunt triggeri ai proteolizei si ruptura membranelor organelelor celulare. Necroza este un fenomen pur entropic datorat pierderii abilitatii celulare de a genera energie externa.

Spre deosebire de necroza, apoptoza este un asa zis "suicid celular". De regula stimulii apoptozei sunt semnale fiziologice sau injurii mici. Ceea ce defineste apoptoza este fragmentarea ADN-ului celular prin activarea regulata a deoxiribonucleazei. Apoptoza este esentiala pentru dezvoltarea si remodelarea tisulara normala.

Apoptoza a fost implicata in numeraose boli legate de inaintarea in varsta, inclusiv boala Alzheimer. Chiar daca moarte celulelor imbatrinite se datoreaza primitiv necrozei sau apoptozei procesul de imbatrinire este considerat rezultatul unui proces entropic (daca este implicata necroza) sau mai simplu, un proces mai regulat (daca este implicata apoptoza).

Teoriile imatranirii

Curbele de supravietuire de-a lungul deceniilor au indicat ca durata medie de supravietuire este influntat de nutritie, razboaie, accidente sau de alti factori de mediu. Vasta maxima de-a luhul eceniilor a fost in mdie relativ constanta pana acum, in jurul cifrei de 100 de ani. Bolile specifie au efecte individuale care scurteaza durata medie de viata. Cei care nu dezvolta probleme fatale in tinerete se imbolnves de boli cronice pe masura ce inainteaza in varsta.

NU exista un proces de imbatranire uniform la oameni.  Indivizi de aceeasi varsta au diferente care sunt incadrate ca variabile legate de vasta cum ar fi capacitatea vitala pulmonara si filtrarea glomerulara.

Teoria imbatranirii programate are premisele in asa numitul ceas biologic - genetic care dtermina debutul senescentiei. Acest ceas genetic se poate manifesta printr-un numar determinat de diviziuni celulare. Se stie ca aceasta capaitate este limitata si scade cu varsta. Celulele pot fi tot mai specializate cu fiecare ciclu replicativ pana cand acest proces nu mai poate avea loc efectiv.

1. Pierderea de energie: aceasta teorie sugereaza ca agentii care produ entropie - radicalii liberi ai oxigenului sau glucoza - rup in timp componentele celulare macromoleculare. Teoretic, radicalii liberi ai oxigenului, generati in timpul fosforilarii oxidative pot modifica in mod variabil macromoleculele in principal prin oxidare. Exista teorii consistenta care sustin ca agresiunea oxidativa creste cu varsta.

Glucoza serica in exces poate promova senescenta, in principal prin atasarea nonenzimatica la proteine si acizi nucleici prin acelasi proces prin care s produce glicozilarea hemoglobinei. at produces glycated hemoglobin. Nivelul proteinelor glicozilate creste cu varsta dar nu exista evidente si dovezi directe care sa sustina ca ar avea u rol major in senescenta. Deoarece se stie a dieta restrictiva creste speranta de viata si cade rata proteinelor glicozilate intetresul legat de rolul glicozilaii continua.

2. Rata metabolica si durata de viata: Aceasta teorie se refera la intensitatea proceelor metabolice: mamiferele mici au o activitate metabolica crescuta si mor mai devreme decat mamiferele mari. Aceast este legata de ideea ca radiclii liberi ai oxigenului si a le prodise metabolice joaca un rol in senescenta. Oricum exista o larga variatie in corelarea dintre marime si longevitat, ceea ce diminua credibilitatea acestei teorii.

3. Teoria "verigii slabe": Aceasta teorie postuleaza ca un sistem fiziologic specializat de regula sistemul neuroendocrin sau sistemul imune este vulnerabil in timpul senescentei. Aceasta teorie sustine ca sistemul slab poate accelera disfunctia intregului organism.

Alterarile sistemului neuroendocrin produce desfunctii severe iin sistemul homeostatic, inclusiv pierderea capacitatii de eproducere sau reglarea nametabolica care apare cu varsta. Atleraea sistemului imune produce o crestere a susceptibilitatii la infectii ti o scaderea a capacitaii d indepartarea acelulelor tumorale.

Nu exista dovezi directe care sa certifice implicarea celor doua sisteme in determinarea bolilor legate de innaintarea in varsta.

4. Torira erorilor: Aceasta sustine ca erorile in transcriptia ADN sau a ARN-ului poate duce la erori genetice care sa induca senescenta. Acesat teorie desi reala este considerata insuficienta ca sa explice toate modificarile oganimului legate de varsta.

5. Toeoria ceasului biologic: Aceasta teorie este una dintre cele mai vechi teorii ale procesului de imbatranire si in prezent nu mai are credibilitate, deoarece sugereaz ca imbatranirea este strict controlata genetic. aging and no longer has high credibility; it states that aging is under direct genetic control.

Astfel se dovedeste ca pana in prezent nu se stie ce controleaza rata procesului de imbatranire: poate fi o gena care controleaza scurarea telomerelor si intr-un fel procsul de diviziune celulara, sau pote fi un control genetic al unui alt proces celular neimplivcat in diviziunea celulara, cum ar fi alterarea repararii ADN, ceea ce duce la apoptoza.