Biología Oral, Postgrados odontología Universidad El Bosque.

1. BIOLOGIA MOLECULAR DE LA
SENESCENCIA
SANDRA M. BERNAL G.
SANDRA CÉSPEDES M.
ADRIANA PEÑA P.
Postgrado de Ortodoncia
Noviembre, 19 de 2002

2. ENVEJECIMIENTO
Es un proceso continuo, heterogéneo,
universal, e irreversible que determina una
pérdida progresiva de la capacidad de
adaptación.
Leyes genéticas
Influencias biológicas
 Psíquicas
 Sociales
 Medio ambiente

3. DEFINICIONES
 Bünfer :
* Proceso continuo de involución.
* Cambio irreversible en la materia viva por
acción del tiempo.
 Bogomeletz :
* Débil capacidad del organismo para
adaptarse.
* Disminución de contacto con el mundo
exterior.

4. DEFINICIONES
 Gerontología
Conjunto de modificaciones morfológicas,
estructurales, psicológicas,
bioquímicas y funcionales
que aparecen en los seres
vivos como consecuencia del
paso del tiempo.

5. CARACTERISTICAS DEL
ENVEJECIMIENTO
 Universal
 Irreversible
 Heterogéneo e individual: velocidad varía
sujeto – sujeto y órgano – órgano

6.  Deletéreo: progresiva pérdida de función
 Intrínseco: No debido a factores
ambientales

7. Envejecimiento equilibrio de procesos

8. TEORIAS DE ENVEJECIMIENTO
 TEORIAS ESTOCASTICAS:
 Envejecimiento como consecuencia de
alteraciones aleatorias que se acumulan a
lo largo del tiempo.
 TEORIAS NO ESTOCASTICAS:
 Envejecimiento predeterminado.

9. ESTOCÁSTICAS
 Teoría del error catastrófico o desgaste
de las células
paso del tiempo
errores en la síntesis de las proteínas
acumulación excesiva de errores
catástrofe metabólica, enzimática y muerte
celular.

10. ESTOCÁSTICAS
Teoría del entrecruzamiento.
Entrecruzamientos de proteínas
envejecimiento y desarrollo de enf.
 Cataratas (glicosilación y opacificación)

11. ESTOCÁSTICAS
Teoria del desgaste
Partes irremplazables
Acumulo daño
Muerte

12. ESTOCÁSTICAS
 Teoría
de fallos en la inmunovigilancia
o autoagresión
Pérdida de reconocimiento
confusión entre propio y extraño
autoagresión inmunológica
envejecimiento y muerte del individuo.

13. ESTOCÁSTICAS
 Teoría del endurecimiento del cuerpo
Verzas envejecimiento por endurecimiento
tejido elástico, tejido conjuntivo
artrosis, arterioesclerosis
se produce por la existencia de puentes o
enlaces cruzados entre las
macromoléculas

14. ESTOCÁSTICAS
 Teoría de los radicales libres. Denham
Harman, 1956.
Envejecimiento daño en los tejidos
radicales libres

15.  Teoria de la perdida o inactivación DNA
mitocondrial
Defectos de transporte
Incremento RL
Muerte celular

16. NO ESTOCÁSTICAS
 Teoría del marcapasos. Burnet, 1970.
Involución de los sistemas I y NE
"marcadores" intrínsecos
Alteración Timo
función de los linfocitos T
Inm. y la frecuencia de cánceres.
"Reloj del envejecimiento"

17. NO ESTOCÁSTICAS
 Teoría genética.
Identificar genes
envejecimiento y muerte
límite máximo de la expectativa de su vida
biológica
“reloj biológico” impreso en las células

18. NO ESTOCÁSTICA
 Teoría de los telómeros
 Envejecimiento celular determinado por el
# de veces que una célula se divide
 No por edad cronológica o metabólica
 “Reloj mitótico", limita la proliferación
celular.
 Acortamiento de los telómeros aparición
del envejecimiento

19. Mecanismos Biológicos
 Replicación rápida piel, intestino.
 Nerviosas, musculares, sistema
inmunitario pocas divisiones
 Los gerontólogos ( cél. especializadas)
 Escapan a envejecimiento y muerte :
células cancerosas y células
germinativas.

20. TEORIAS MAS FRECUENTES
TEORIA DE LOS RADICALES LIBRES
 Electrones desapareados
 Actúan componentes celulares
daño, función alterada
 Reacciones en cadena

21. Mitocondria sana
célula joven
Mitocondria
dañada en célula
vieja.

22.  Daño acumulado destrucción de los
componentes celulares disminución
de síntesis de ATP.

23. La fabricación de energía... y de
Radicales libres
 Cadena de transporte de electrones: una
serie de cuatro complejos moleculares
grandes y dos pequeños.
 I y II ubiquinona RL

24.  Ubiquinona complejo IV
interaccionan con el O - H agua

25.  Cadena respiratoria transporta electrones
(oxidación) citocromo oxidasa
oxigeno agua.
 Transferencia de electrones se bloquea
(falla)
 Cuando se recupera el proceso de
oxigenación la reducción del oxigeno
conduce a la formación de radicales
libres.

26. TEORÍA DE LOS TELÓMEROS
 Los telómeros representan secuencias
repetitivas de ADN que se encuentran en
los extremos de los cromosomas.

27.  Humanos a TTAGGG
 Estabilidad a los cromosomas
 “Antipegajoso" .

28.  La telomerasa en una ribonucleoproteína
 Función:
 Síntesis y adición de secuencias
teloméricas.

29. Enzimas Omitir Nucleotidos
Consecuencia Telómeros acortan
 Células germinales y embrionarias
 Células Somáticas

31. Resolución del problema por la
telomerasa...
Primer paso

32. Segundo paso

33. Tercer paso

34. Cuarto paso

35. Quinto paso

36. Estabilidad cromosoma vida celular
Mecanismos Apoptosis gen P53
Acortamiento telómeros
Importancia mantener el tamaño de los
telómeros:
Pérdida de cromosoma
Muerte celular

37. Estudios de modelos celulares e
inmortalización

38. RESTRICCIÓN CALÓRICA
Glucosa + Proteinas = Sitio especifico
Glicosilación no enzimática de la proteínas
reacciones químicas enlaces cruzados.
Grupo aldehido Grupo amino Base
( CHO) ( NH2) Schiff

39. Productos Amadori se van deshidratando
Productos finales de glicosilación avanzada.
Formación de uniones entrecruzadas derivadas
de glucosa…

40. • Macrófago:
AGE: moléculas derivadas de la unión de un
producto Amadori con la glucosa u otro
azúcar.

41. Eleva la esperanza de vida
Dietas bajas en calorías (roedores)
aplazan enfermedades graves edad
avanzadas (próstata)
Estudios en EE.UU. (mama, cólon y
estómago), menos frecuentes en
personas que consumen pocas calorías.

42. MECANISMOS BIOLOGICOS DE
ENVEJECIMIENTO
a. SISTEMA INMUNITARIO
Timo maduración de linfocitos y el
desarrollo de la respuesta inmunitaria, va
Desapareciendo más edad
Vías :
Mecanismo celular : activan células.
Humoral : Síntesis de a.c a.g.

43. Edad subpoblaciones
celulares
 Células "vírgenes“ potencialidad
funcional,
reemplazadas memoria.
 respuesta a a.g
Sistema inmunitario pierde precisión
reconoce propio y sintetiza autoanticuerpos.

44. Células T y B envejecen en el sentido de que
su activación se vuelve defectuosa.

45. Declive Menor capacidad de
TIMO crecimiento y diferenciación
células.
Reloj Envejecimiento de los
componentes

46. b. SISTEMA ESQUELETICO
A medida que las personas envejecen la
masa corporal también disminuye.

47. Músculos, y otros órganos se atrofian.
Los huesos pierden algunos de sus
minerales, se vuelven menos densos.
La atrofia tisular ocasiona una disminución
de la cantidad de agua en el cuerpo.

48.  Hueso osteoclastos osteoblastos
remodelación ósea.
 Sistema de envejecimiento del
osteoblasto: * fosfatasa alcalina
* osteocalcina
* colágeno tipo 1
IGF: IGF-I Es conocido por ser
IGF-II un sistema importante
IGFBPs regulatorio de células
óseas.

49. Niveles de IGF revelan:
 IGF-I un 50% el nivel de RNAm
 IGF-II no presenta cambios
Osteoblastos envejecidos
Edad osteoblasto empeorar prod. de los
componentes del sist. IGF deterioro
en la función de osteoblastos
Calcitriol y TGFβ diferenciación de
los osteoblastos.

50. Tratamiento calcitriol
Inhibe proliferación del
osteoblasto
Incrementa IGFBP-2, -3 y -4

51. Tratamiento con TGF-β
Incrementa
IGFBP-3 y niveles proteicos

52. e. SISTEMA ESTOMATOGNATICO
 Ligamento periodontal
Tres elementos del PDL :
Los fibroblastos
Lecho capilar
Tejido nervioso

53. Equilibrio entre la síntesis y degradación
de las moléculas de los tejidos conectivos.
El envejecimiento afecta este equilibrio.
Cambia capacidad del ligamento para
capturar y retener agua.
Con la edad la cantidad de ramas del
lecho vascular y el volumen de sangre
que irriga los tejidos.

54. Características Clínicas
Disminución actividad mitótica
Aumento del cemento radicular
Aumento reabsorción ósea
Disminución fibras elásticas
Disminuye el ancho biológico
Disminuye el nivel de inserción
Disminuye el trabeculado óseo

55.  Hueso
Propiedades estructurales y mecánicas
del hueso cambian con el envejecimiento.
Consecuencia de factores ambientales ,
endocrinas o nutricionales.
Avanza el envejecimiento, la actividad
osteoblástica
Cantidad de osteoclastos y el índice de
mineralización de la matriz ósea

56.  Dientes
Atrición y Grietas longitudinales.
Aumento de dentina peritubular.
Disminución tamaño cámara y
conductos.
Disminución de la sensibilidad..
Disminución de la vascularización
e inerv.
Disminuye la permeabilidad.
Disminuye el número de células.

57.  Mucosa
 Atrofia del epitelio
 Aumento del colágeno
 de queratina ( paladar ,encía )
 queratina ( labios , carrillos )
 Atrofia papilar
 Adelgazamiento del epitelio
 Adelgazamiento de las paredes
endoteliales.

58.  Muscular
Atrofia muscular
Disminución tejido muscular
Disminución de la coordinación muscular
 A.T.M
Aplanamiento de la cavidad glenoidea
Disminución del tamaño condilar
Disminuye el grosor del disco articular
Disminuye la propiocepción

59.  Glándulas Salivares
Secreción de la saliva con la edad lo
que puede ser resultado directo de las
sustitución del tejido parenquimático por
tejido fibroso.
Envejecimiento por si mismo, no afectaría
adversamente el funcionamiento de las
glándulas salivares.
Compromiso se debe a una mayor
vulnerabilidad a factores exógenos
(medicación, radiación).

60. Otros cambios de las glándulas salivares
con la edad incluyen :
1. Disminución de la capacidad para la
síntesis de proteínas
2. Infiltración de linfocitos
3. Aumento de los gránulos de lipofuscina
(llamado pigmento del envejecimiento)

61. ESTRATEGIAS DE INVESTIGACIÓN
 El trabajo de Rose sobre la mosca de la
fruta forma parte del proyecto encaminado a
explicar porqué envejece el hombre.
 Despuésde cruzamientos sucesivos de
hembras y machos longevos, ha
conseguido poblaciones de Drosophila
neianogaster que viven el doble de lo
normal.

62.  Comparación de las proteínas
sintetizadas por los insectos normales y
los experimentales moscas longevas
versión activa de la enzima antioxidativa
super-oxidodismutasa.
 LasSOD neutralizan el superóxido
moscas normales envejecen antes porque
sus defensas frente a los radicales libres
no son tan eficaces como las sometidas a
una reproducción selectiva.

63.  Algunos de los datos proceden, de
estudios acerca del ADN y proteínas.
 Estudios sobre el ADN mitocondrial las
centrales energéticas de la célula
confirman la existencia de la degradación
irreversible.
 Los fibroblastos, células del tejido
conjuntivo, procedentes de tejido humano
aumentan de tamaño a medida que
envejecen y su proliferación se hace cada
vez más lenta.

64. PATOLOGIAS RELACIONADAS CON EL
ENVEJECIMIENTO
a. Progeria o síndrome de Hutchinson-
Gilford
“Pájaro desplumado”
Faltan algunos dientes y
los presentes irregulares y
apiñados.
Los huesos son deformes
y subdesarrollados.

65. b. Síndrome de Werner
Similar a Progeria.
Envejecimiento prematuro en adultos.
El gen asociado a este envejecimiento
prematuro es una ADN-helicasa.

66. c. Enfermedad de Alzheimer
Degenerativa cerebral primaria.
Presenta rasgos neuropatológicos y
neuroquímicos característicos.
En personas mayores de 65 años.

67. 1) Disminución de la memoria reciente.
2) Alteración del comportamiento.
3) Problemas de lenguaje y comprensión.
4) Descoordinación de gestos espontáneos
y movimientos corporales.
5) Incapacidad de realizar actividades
cotidianas.

68. CONCLUSIONES
Teorías diferentes explicaciones que
seguramente no son excluyentes unas de
otras pueden producir envejecimiento
por si mismos, si pueden acelerarlos y / o
hacerlos patológicos.
.

69. CONCLUSIONES
Avances Envejecimiento natural y
prematuro
.
Estamos lejos de encontrar la "fórmula de la
eterna juventud".

70. INFLUENCES OF AGING GHANGES IN
PROLIFERATIVE RATE OF PLD CELLS
DURING EXPERIMENTAL TOOTH
MOVEMENT IN RATS
Autor: Shingo Kyomen ,DDS, PhD.
Kazuo Tanne, DDS, PhD.
The Angle Orthodontics.
Vol 67 N.1 ( 67- 72 ).

71. Movimiento dental ortodóntico más
complicado en adultos que en adolescentes
El LP juega un papel importante en la
remodelación ósea durante el movimiento
dental.
Movimientos más rápidos y eficientes en
los individuos jóvenes
Actividad proliferativa de fibroblasto en LP
con la edad.

72. Propósito…
 Investigar las influencias por los cambios
de la edad en la actividad proliferativa de
las células del LP en ratas movimiento
dental.
Materiales y métodos…
 Ratas Wistar strain
* 36 Jóvenes (6 semanas)
* 30 Adultas (14 semanas)
4 animales sirvieron de control para cada
Grupo. Subgrupo de acuerdo con la magnitud

73. Movimiento dental experimental…
•Bandas en los incisivos maxilares
•Arco de 0.010 pulgadas de diámetro
•Duración del mov. 1, 3, 7 y 14 días.
Preparación de el corte de los tejidos para la
observación histológica..
•Reactivo: 5-bromo-2deoxyuridina
•Intraperitonealmente 0.5ml por 100gr
•1 hora fenobarbital
•Formol al 10% x 24h.
•Decalcificación EDTA 14% (2 semanas)

74.  Deshidratadas etanol. / Embebidas en
parafina.
 Corte horizontal de 4.5um de grosor.
Método inmunohistoquímico…
 Después deparafinización anti-BrdU (AM)
 Incubación por 90 minutos
 Tratados con peroxidasa IgG2a (A 2ario.)
 Incubados por 45 minutos
 Detección de Brdu incorporado incubación
Diaminobenzidina por 10 minutos

75. Resultados…
•La cantidad de mov. dental fue mayor en
los grupos jóvenes que en los grupos
adultos.
•Diferencia entre la actividad proliferativa de
las células del LP entre jóvenes y adultos.
•Diferencias entre A y J durante la fase
inicial del mov. dental.

76.  Tensión mayor labilidad celular en
todos los grupos (1) y mayor en jóvenes.
A los (3) la labilidad mostró una disminución
notable que continuó (7- 14) en la
actividad proliferativa de las células del LP.
 Presión # de células del LP se redujo (1).
A los (3) un # mayor de células lábiles fue
observado en YL y YH. Edad y magnitud.
en la actividad proliferativa (7) con
diferencias entre adultos y jóvenes.

77. Conclusión…
 Los cambios de edad afectan la actividad
proliferativa de las células del LP durante la
reacción inicial a estímulos ortodónticos y
subsecuentemente el movimiento dental.

78. “Más importante que dar más años a
la vida, es dar más vida a los años.”

79. BIBLIOGRAFIA
The Angle Orthodontics. Shingo Kyomen. Influences
of againg changes in proliferative rate of PDL cells
during experimental tooth movement in rats. Vol 67
N.1 ( 67- 72 ).
 J. Adult Orthod Orthognathic Surg. Miyako
Kabasawa. Effect of age on physiologic and
mechanically stressed rat alveolar bone : A cytologic
and histochemical study. Vol 11 N.4.1996.
Investigación y Ciencia. Natalia López. Biología del
envejecimiento. Agosto. 1998

80. •The telomere. David Kipling. Oxford University Press
1995. (130,141)
• Oral Día. Jimmy Matiz. Envejecimiento Celular y
sistema estomatognático. N.19 1994
• Revista colombiana Odontoestomatología. Deyanira
Neira. Envejecimiento y secreción salivar. 1995 mayo-
diciembre 2 (58).
• Cell. Molecular Biology of aging. Vol 96 pág (291-
302). January. 1999.
www.preventaging.com
www.ncbi.com
www.audk/en/aj2000/ajoos493