Biología del envejecimiento (2)
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  • 1. Biología del envejecimiento Luisa Quintero Margarita Santa María Medicina Familiar GeriatríaUniversidad del Bosque Universidad Nacional de Colombia
  • 2. Biología del Envejecimiento• Proceso paulatino y gradual de deterioro de la capacidad funcional del organismo, posterior a la madurez, y que a la larga conduce a la muerte del mismo. Biología del envejecimiento Viviana Pérez, Felipe Sierra, Barshop Institute for Longevity and Aging Studies, The University of Texas Health Science Center at San Antonio.
  • 3. Envejecimiento Enfermedades cardiovasculares, Demencia y Cáncer no hacen parte del proceso, son mas una consecuencia del envejecimiento. La sarcopenia, osteoporosis, artritis y enfermedades autoinmunes deterioran la calidad de vida del anciano. La calidad de vida se ve afectada por factores como la inmunosupresión y perdida de la capacidad regenerativa, y la perdida de la RESILIENCIA.Biología del envejecimiento Viviana Pérez, Felipe Sierra, Barshop Institute for Longevity and Aging Studies, TheUniversity of Texas Health Science Center at San Antonio.
  • 4. Envejecimiento Perdida progresiva de la resiliencia homeostática (capacidad de recuperación fisiológica)
  • 5. ¿Por que Estudiar el Envejecimiento? Manejo dePosibles mecanismos Envejecimiento enfermedades comunes acelerado asociado a crónicas y factores de(Genéticos, celulares aspectos fisiológicos, riesgo aumentan vida etc) económicos y sociales ½ 3-5 años Una restricción No se conocen los calórica del 30-40% mecanismos pero se aumenta la longevidad busca que un por que enlentece el medicamento imite envejecimiento este proceso.Biología del envejecimiento Viviana Pérez, Felipe Sierra, Barshop Institute for Longevity and Aging Studies, TheUniversity of Texas Health Science Center at San Antonio.
  • 6. En ratas alimentadas con una dieta rica en grasa, se ha encontrado que el RASVERATOL activa las Sirtuinas dependientes de NADH Deshidrogenasa mejorando el proceso fisiológico y su longevidad. Se han realizado experimentos en moscas y levaduras las cuales tiene un periodo de vida corta y se ha encontrado que al manipular sus genes se prolonga su vida. Otros genes involucrados son: Eat, Indy, Sun, los cuales afectan la capacidad de ingestión.Biología del envejecimiento Viviana Pérez, Felipe Sierra, Barshop Institute for Longevity and Aging Studies, The University ofTexas Health Science Center at San Antonio.
  • 7. Envejecimiento• Sirtuinas: – Proteínas que deacetilan las histonas – Activan Mono ribosil transferasa – Afectan al metabolismo celular regulando la expresión de ciertos genes – Envejecimiento / regulación en la transcripción / Apoptosis / resistencia al estrés / eficiencia energética cuando hay bajas calorías
  • 8. Posibles Mecanismos para Explicar el Envejecimiento Células Madre yTeoría de Radicales Fenómeno de células Troncales:Libres: 1956 Hayflick Ó El envejecimiento y el• El envejecimiento Senescencia descenso en la ocurre como celular, telómeros, A capacidad de consecuencia del daño ños 60’: regeneración y acumulativo producido por los radicales libres • Ocurre como resultado respuesta a estrés, que se liberan como del acortamiento gradual de los podrían ser debidos a resultado de la respiración. telómeros, que ocurre un agotamiento en las cada vez que una células troncales. célula se divide.Biología del envejecimiento Viviana Pérez, Felipe Sierra, Barshop Institute for Longevity and Aging Studies, The University ofTexas Health Science Center at San Antonio.
  • 9. Mecanismos Del EnvejecimientoBiología del envejecimiento Viviana Pérez, Felipe Sierra, Barshop Institute for Longevity and Aging Studies, The University ofTexas Health Science Center at San Antonio.
  • 10. Conclusiones• El tratamiento de enfermedades asociadas a la vejez (cardiovasculares, cáncer) está empezando a tener un impacto en la población.• El organismo joven tiene mecanismos de defensa y reparación que lo protegen contra el daño.• Cuando hay desequilibrio entre la producción de daño y su reparación, conlleva a la persistencia del daño.
  • 11. Introducción• Fenómeno multifactorial.• Multiescala: Sistema Biológico- Molecular: Proteínas y genes.- Celular.- Tisular.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 12. Fedarko NS. Clin Geriatr Med 27 (2011) 27–37
  • 13. Introducción • Apoptosis: Demolición controlada. Proceso dependiente de ATP. • Senescencia celular: Respuesta de las células normales a los eventos que potencialmente pueden producir cáncer. Acortamiento de los telómeros. • ReparaciónFedarko NS. Clin Geriatr Med 27 (2011) 27–37
  • 14. Introducción• Redes de interacción.- Modelos de organismos. - Levaduras - Moscas - Gusanos- Procesos fisiopatológicos - Metabólicos. - Genes regulatorios. - Señalización. - Redes Hospedero- patógeno.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 15. Introducción• Microambiente celular:- Concentración de factores de crecimiento.- Metaloproteinasas de la matriz y presión de oxigeno.- Envejecimiento y la respuesta hipóxica factor de transcripción HIF-1 conectado en Caenorhabditis elegans.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 16. Introducción• Microambiente extracelular de las células.• Membranas basales:- Heparan Sulfato.- Glicosaminoglicanos.• Cambios relacionados con la edad, como una red.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 17. Bases de datos relacionados con el envejecimiento• JenAge: Bases de datos relacionados con el envejecimiento. Datos demográficos, enfermedades, y datos biológicos.• Recursos del envejecimiento genómico humano:- GenAge: Genes asociados con el envejecimiento y la longevidad en organismos..- AnAge: Longevidad y envejecimiento animal.- NetAge. Contiene genes y proteínas reguladas por Micro RNA.• http://genomics.senescence.info/Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 18. Bases de datos relacionados con el envejecimiento• Gerontome: Genes relacionados con el envejecimiento. http://gerontome.kobic.re.kr/• SAGEWEB: Biogerontología.http://www.sageweb.org/Aging DB: Biomoleculas envejecimiento durante larestricción calórica.http://aging.pharm.pusan.ac.kr/AgingDB/• D-SARM : NIA Interacciones mitocondriales.• CR –aging. Restricción calórica y aspectos nutricionales del envejecimiento.http://www.telemakus.net/CR-agingPeysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 19. Proteínas y vías relacionadas con el envejecimiento• Transcriptómica: Cuantifica la transcripción de genes.• Redes de co- expresión de genes, con micromatrices de ADN, declinamiento modular en la coexpresión con el envejecimiento y ratones.• Envejecimiento esta dado por la acumulación de daños, en biomoléculas, células, y tejidos.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 20. Proteínas y vías relacionadas con el envejecimiento • Cambios postranscripcionales de las proteínas: que alteran sus interacciones. - Baja afinidad - Interacciones transitorias. - Uniones débiles. - Blanco primario del envejecimiento.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 21. Proteínas y vías relacionadas con el envejecimiento• Redes de interacción proteína – proteína y el perfil de integración de genes integradores, son los que se han establecido para el envejecimiento del cerebro y de la mosca de la fruta.• Envejecimiento centrado en los nodos regulatorios?• Subredes que contienen interacciones entre genes. Positiva o negativamente correlacionados durante el envejecimiento.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 22. Proteínas y vías relacionadas con el envejecimiento• Nodos de señalización:- 261 genes.- Proteinquinasa activadora de mitógenos/ Quinasa reguladora de la señal extracelular.- Fosfoinositol 3 quinasa/proteína quinasa B- JAK/STAT (Janus quinasa/transductor de señal y activador de transcripción).- Chaperonas: Conectan módulos funcionales.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 23. Proteínas y vías relacionadas con el envejecimiento• Levadura de cerveza: Replicación a lo largo de la vida y el estado quiescente. Metabolismo Carbohidratos del ADN orgánicos Metabolismo Ubiquitina de los ácidos nucleicos.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 24. Proteínas y vías relacionadas con el envejecimiento• Aproximación metabolómica:- Respuesta metabólica a la hipoxia.- Acidosis: tolerancia reducida a la hipoxia.• Redes de gene.• La restricción calórica ha mostrado reversar algunos interacciones vistas en el envejecimiento en la levadura y en ratones.Peysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 25. • Olshansky et al, 2007 dividendos de la longevidad. Drogas y envejecimientoPeysselon F Ricard-Blum S. Maturitas 69 (2011) 126–130.
  • 26. • Envejecimiento visto desde el punto de vista negativo… DAÑO!!! • Objetivo: Prevenir los cambios biológicos del envejecimiento. Terapias basadas en revertir los cambios relacionados con la edadLe Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 27. Denham Harman 1956 No aumentan Lipoperóxidasas la expectativa de vida. Estrés oxidativo Incrementan el Proteinas carbonatadas. riesgo de muerte prematura ADN oxidado.Le Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 28. • Hormona del crecimiento…. Deficiencia se corrige. • Concentraciones de testosterona. • Everitt 1965: Depleción hormonal incrementa la duración de la vida en ratas. • Efecto abuela!!!: Extender la vida postreproductiva. Hormonas ….Le Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 29. • Reducción en la ingesta de comida en 20 – 60% aumentan la longevidad desde las levaduras a los primates.• Drogas: Miméticos de la restricción calórica.• 1989: Respuesta de la evolución biológica a las hambrunas. - Insulina /IGF 1 - Sirtruinas - TOR/mTOR - 5’AMP quinasa Restricción calóricaLe Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 30. • Insulina, glucosa IGF-1 • Hiperglicemia, hipoglicemia comunes en la vejez. • Manipulación genética de la insulina y el IGF- 1, han aumentado la longevidad. • 2-deoxiglucosa: mimético de la restricción calórica. • Sensibilizadores a la insulina: Incrementa la vida media pero aumentan la acidosis láctica.Le Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 31. • Sirtruinas: • Gen SIR2: silent mating-type information regulation 2. • Regula la transcripción, apoptosis y la respuesta al stress. - Quercitin: Fitoconstituyente. - Piceatannol. - Resveratrol.Le Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 32. • Rapamicina. TOR y mTOR. • Sensor de nutrientes y regulador del crecimiento. • En presencia de nutrientes y energía activa el crecimiento celular. • Desactiva la autofagia y la respuesta al stress. • Regulación negativa del TOR. • Regulación negativa del TOR en levaduras , C. elegans y Drosófila aumenta la expectativa de vida. • Antagonista es la rapamicins.Le Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 33. • Benéficos a bajas dosis, tóxicos a altas dosis. • Restricción calórica. Benéfica- caquexia y muerte. • Choque de calor. • Estrés oxidativo. • Irradiación. • Alcohol • Fitoquímicos. HormesisLe Couteur DG et al,. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 mayo. 1 - 7
  • 34. Gracias!!!