Existen varias teorías sobre los mecanismos del envejecimiento celular, incluyendo la acumulación de radicales libres, productos de desecho y errores en la síntesis de proteínas, así como la teoría de que el envejecimiento está programado genéticamente o relacionado con la longitud de los telómeros.

1. Teorías del envejecimiento celular
La totalidad de los mecanismos precisos por los cuales ocurre el
envejecimiento es uno de los grandes problemas aún no resueltos por la
biología moderna, pues se trata de un proceso extremadamente complejo
que involucra distintos tipos de células e interacciones celulares y que resulta a
su vez de la suma de muchos factores, internos y externos al organismo.
A continuación, algunas de las teorías que intentan dar respuesta pero siguen
estando lejos de descifrar por completo su funcionamiento:
Radicales libres
La hipótesis más aceptada que
relaciona alimentación y
envejecimiento propone que
durante los procesos de
oxidación y metabolismo se
producen sustancias tóxicas que
dañan de forma progresiva la
estructura y la función celular.
Pese a que el organismo está
equipado con mecanismos de
defensa contra estas sustancias,
pero su síntesis continua
sobrepasa la capacidad
detoxificadora del organismo, Radicales Libres
produciendo en las estructuras y
funciones celulares los daños puntuales pero acumulativos que son
característicos del envejecimiento. Sin embargo, estos hechos deben
considerarse como una consecuencia inevitable de los procesos de oxidación
necesarios para la obtención de energía en los seres vivos aeróbicos,
incluyendo todo el reino animal.
Acumulación de productos de desecho
Se ha observado que en distintos tipos celulares
en cultivo, en los lisosomas secundarios se va
acumulando lipofuscina de una forma
proporcional al número de divisiones de estas
células. De todas formas, está por definir
claramente si la acumulación de lipofuscina juega
algún papel en el envejecimiento celular, o
simplemente es una consecuencia del mismo.
Lipofuscina

2. Teoría genética
La teoría genética propone que el envejecimiento es debido a factores
relacionados con el genoma de la célula. A su vez, esta teoría podría dividirse
en dos:
a) el envejecimiento podría producirse debido a alteraciones en el DNA o en la
transcripción a mRNA, o en la traducción de mRNA a proteínas, debido a
agentes externos o a otros procesos relacionados con el envejecimiento
celular.
b) el envejecimiento es un fenómeno programado en el genoma desde el
nacimiento (envejecimiento programado).
Teoría de la catástrofe
Hace casi 35 años, Orgel propuso una de las teorías más populares y
ampliamente estudiadas para explicar el envejecimiento celular. Esta teoría
propone que en la síntesis de proteínas se va produciendo una acumulación
exponencial de errores que conduce a una catástrofe celular, como
consecuencia inevitable de que la transferencia de información del DNA al RNA
no ocurre siempre con absoluta fidelidad.
Envejecimiento programado
Los defensores de la idea de que la duración de la vida está activamente
programada en el genoma se basan en ejemplos evidentes de
envejecimiento y muerte celular programada como la rápida degradación
vital y muerte de los salmones después de la freza o la rápida degeneración
de las células musculares durante la metamorfosis de los insectos, fenómenos
programados genéticamente. Sin embargo, la importancia real de estos
fenómenos en el envejecimiento del organismo y en el envejecimiento
celular no está tan clara.
Acortamiento de telómeros
Todas las células del cuerpo, a excepción
de las gametas sexuales, se multiplican por
división mitótica. En este proceso cada
célula duplica su material genético y lo
distribuye en las dos células hijas
genéticamente idénticas a la célula madre.
Sin embargo, si cultivamos células in vitro,
el número de veces que pueden
multiplicarse es limitado y no supera las 40
a 60 divisiones. Lo que ocurre es que en
determinado momento las células dejan de
dividirse e ingresan en un estado
irreversible denominado senescencia, en el
cual no pueden volver a multiplicarse y que Telómeros
inevitablemente las lleva a la muerte.
Los estudios que se han realizado muestran que el momento en el cual la
célula ingresa en el estado de senescencia no depende de un tiempo
cronológico sino del número de divisiones celulares que han tenido lugar, sino
de la longitud de los telómeros.

3. Cuando la célula duplica su ADN no es capaz de copiar la totalidad de la
secuencia del telómero y, como resultado, el telómero se hace más corto en
cada replicación, perdiéndose alrededor de 50 a 200 nucleótidos en cada ciclo
de división celular.
El desgaste del telómero con la sucesión de ciclos celulares, impide su función
protectora, con lo que el cromosoma se hace inestable, aparecen errores en la
segregación durante la mitosis, anomalías genéticas y diversos tipos de
mutaciones. Las células que presentan estos defectos, no sólo son incapaces
de duplicarse, sino que dejan de ser viables, activándose los procesos de
muerte celular programada.
Sin embargo, en el caso de las células germinales y embrionarias, de las que el
organismo no puede prescindir, existe una enzima específica, la telomerasa,
que es capaz de restaurar la secuencia del telómero. De hecho, cuando se
modifican genéticamente células que no sintetizan la telomerasa para que lo
hagan, estas células se dividen un 50 % más que las células que no expresan
esta enzima. Esto apoya fuertemente la teoría de que es la longitud de los
telómeros el determinante para ingresar en el estado de senescencia.
http://www.revistanefrologia.com/revistas/P7-E142/P7-E142-S140-A2428.pdf