La teoría del envejecimiento del soma desechable establece que los organismos envejecen debido a un compromiso evolutivo entre el crecimiento, la reproducción y el mantenimiento de la reparación del ADN . [1] Formulado por Thomas Kirkwood , la teoría del soma desechable explica que un organismo solo tiene una cantidad limitada de recursos que puede asignar a sus diversos procesos celulares . [2] Por lo tanto, una mayor inversión en el crecimiento y la reproducción resultaría en una inversión reducida en el mantenimiento de la reparación del ADN, lo que conduciría a un mayor daño celular , telómeros acortados , acumulación de mutaciones , células madre comprometidas y, en última instancia,senescencia . Aunque muchos modelos, tanto animales como humanos, parecen apoyar esta teoría, partes de ella aún son controvertidas. Específicamente, mientras que el equilibrio evolutivo entre crecimiento y envejecimiento ha sido bien establecido, la relación entre reproducción y envejecimiento aún no cuenta con un consenso científico y los mecanismos celulares son en gran parte sin descubrir. [3]
El biólogo británico Thomas Kirkwood propuso por primera vez la teoría del envejecimiento del soma desechable en un artículo de revisión de la revista Nature de 1977 . [1] La teoría se inspiró en la Teoría del envejecimiento de la catástrofe del error de Leslie Orgel , que se publicó catorce años antes, en 1963. Orgel creía que el proceso de envejecimiento se debía a mutaciones adquiridas durante el proceso de replicación, y Kirkwood desarrolló la teoría del soma desechable. para mediar el trabajo de Orgel con la genética evolutiva . [1]
La teoría del envejecimiento del soma desechable postula que existe una compensación en la asignación de recursos entre el mantenimiento somático y la inversión reproductiva . Una inversión demasiado baja en la autorreparación sería evolutivamente errónea, ya que es probable que el organismo muera antes de la edad reproductiva. Sin embargo, una inversión demasiado alta en la autorreparación también sería evolutivamente errónea debido al hecho de que la descendencia probablemente moriría antes de la edad reproductiva . Por lo tanto, existe un compromiso y los recursos se dividen en consecuencia. Sin embargo, se cree que este compromiso daña los sistemas de reparación somática, lo que puede provocar un daño celular progresivo y senescencia . [4]Los costos de reparación se pueden clasificar en tres grupos: (1) los costos de una mayor durabilidad de las piezas no renovables ; (2) los costos de mantenimiento que implican la renovación celular , y (3) los costos de mantenimiento intracelular. [5] En pocas palabras, el envejecimiento y el declive son esencialmente una compensación por una mayor robustez reproductiva en la juventud.
Se han realizado muchas investigaciones sobre los efectos antagónicos del aumento del crecimiento en la vida útil. Específicamente, la hormona factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1) se une a un receptor celular, lo que lleva a una cascada de fosforilación . Esta cascada da como resultado quinasas que fosforilan el factor de transcripción forkhead (FOXO), desactivándolo. La desactivación de FOXO da como resultado una incapacidad para expresar genes involucrados en responder a la respuesta al estrés oxidativo , como antioxidantes , chaperonas y proteínas de choque térmico . [6] Además, la captación de IGF-1 estimula la mTORvía, que activa la síntesis de proteínas (y por lo tanto el crecimiento) a través de la regulación positiva de la S6K1 que promueve la traducción , y también inhibe la autofagia , un proceso necesario para el reciclaje de productos celulares dañados. [7] La disminución de la autofagia provoca neurodegeneración , agregación de proteínas y envejecimiento prematuro . [8] Por último, los estudios también han indicado que la vía mTOR también altera las respuestas inmunitarias y estimula los inhibidores de la quinasa dependiente de ciclina (CDK) como p16 y p21 . Esto conduce a la alteración del nicho de células madre.y resulta en el agotamiento de las células madre , otro mecanismo teorizado del envejecimiento. [9]