NoNoţiuni generale ţiuni generale privind procesul de privind procesul de îîmbmbăătrtrâânire. nire. TeoriileTeoriile îîmbmbăătrtrââniriinirii

ŞŞef. lucr.ef. lucr. d dr. Cristina-Maria Gavrilescur. Cristina-Maria Gavrilescu

NoNoţţiuni iuni despredespre procesul de procesul de îîmbmbăătrtrâânirenire

DDefiniefiniţţia biologicia biologicăă:: insuficieninsuficienţţa mena menţţinerii homeostaziei inerii homeostaziei îîn condin condiţţii de stress ii de stress fiziologic, fiziologic, cucu sc scăăderea viabilitderea viabilităţăţii ii şşi crei creşşterea vulnerabilitterea vulnerabilităţăţii individului.ii individului.

Procesul de Procesul de îîmbmbăătrtrâânire se caracterizeaznire se caracterizeazăă prin prin:: (Haiflick): (Haiflick):1.1. Deteriorarea si dezorganizarea sistemului ( Deteriorarea si dezorganizarea sistemului ( crecreşşterea entropieiterea entropiei))2.2. ProgresivitateaProgresivitatea manifest manifestăărilor rilor 3.3. IIntervenntervenţia ţia unor unor mecanisme universalemecanisme universale4.4. CCoordonaoordonarearea de de către către mecanisme internemecanisme interne, intrinseci, intrinseci

Teorii asupra procesului de Teorii asupra procesului de îîmbmbăătrtrâânirenire

I Teorii genetice:I Teorii genetice: ADN este de ADN este deţţininăătorul codului genetic, ce ordonetorul codului genetic, ce ordoneazăază şşi i dirijeazdirijeazăă reac reacţţiile biochimice ce duc la sinteza normaliile biochimice ce duc la sinteza normalăă de proteine de proteine necesare vienecesare vieţţii.ii.

1. Teoria degrad1. Teoria degradăării si reparrii si reparăării ADN : rii ADN : destinul celulei destinul celulei şşi implicit procesul de i implicit procesul de imbimbăătrtrâânire depinde de eficiennire depinde de eficienţţa mecanismelor de reparare a ADN-a mecanismelor de reparare a ADN-ului alterat .ului alterat .

Alterarea ADN Alterarea ADN şşi ARN este produsi ARN este produsăă de: de:

- Factori exogeniFactori exogeni - Factori endocelulariFactori endocelulari - AlterAlterăări spontaneri spontane, prin “leg, prin “legăături turi îîncrucincrucişşateate” (cross-linkage” (cross-linkage) )

îîntre lantre lanţnţurile de ADN.urile de ADN.

Cu vCu vâârstarsta: c: crereşştere progresivtere progresivăă a leg a legăăturilor turilor îîncrucincrucişşate dintre ate dintre lanlanţţurile polimerice izolate urile polimerice izolate şşi dintre acestea i dintre acestea şşi moleculele de i moleculele de tropocolagen. tropocolagen.

Degradarea colegenului influenDegradarea colegenului influenţţeazeazăă rigiditatea rigiditatea şşi aspectul i aspectul ţţesutului conjunctiv.esutului conjunctiv.

2.2. Teoria pierderilor genetice Teoria pierderilor genetice- Acumulare tardivAcumulare tardivăă de muta de mutaţţii si recombinii si recombinăări nefavorabile, cu ri nefavorabile, cu

apariapariţţia unor modificia unor modificăări in sinteza proteicri in sinteza proteică.ă.

3.3. Teoria “catastrofelor prin acumulare de erori” Teoria “catastrofelor prin acumulare de erori”Acumulare de defecte, erori in sistemele de transcriptie si translatie Acumulare de defecte, erori in sistemele de transcriptie si translatie ale unor macromolecule proteiceale unor macromolecule proteice

44. Teoria genelor modificatoare, frenatoare:. Teoria genelor modificatoare, frenatoare:- Genele frenatoare, ce blocheaza efectele degenerative ale genelor Genele frenatoare, ce blocheaza efectele degenerative ale genelor

de de îîmbmbăătrtrâânire, devin la un moment dat ineficientenire, devin la un moment dat ineficiente..

II Teoria radicalilor liberi II Teoria radicalilor liberi (RL) (Denman si Harman, 1956)(RL) (Denman si Harman, 1956)

RL sunt produsi intermediari cu numar impar de electroni, ceea ce RL sunt produsi intermediari cu numar impar de electroni, ceea ce le ofera o foarte mare reactivitate.le ofera o foarte mare reactivitate.

SSunt extrem de distructivi, prin ataunt extrem de distructivi, prin ataşşare de alte molecule pe care are de alte molecule pe care le distrug direct sau le altereaza prin declanle distrug direct sau le altereaza prin declanşşarea unui lanarea unui lanţţ de de reacreacţţii ce produc distrugeri celulare extinse. ii ce produc distrugeri celulare extinse.

RL : RL : - oxigenul oxigenul - radicalul superoxidradicalul superoxid- radicalul hidroxil (cel mai nociv dintre toradicalul hidroxil (cel mai nociv dintre toţţi)i)- peroxidul de hidrogen.peroxidul de hidrogen.

AcAcţţiuniiunile RL:le RL:- peroxidare a acizilor grasi nesaturatiperoxidare a acizilor grasi nesaturati- alterare a acizilor nucleicalterare a acizilor nucleic- oxidare a proteineloroxidare a proteinelor- clivare a polizaharidelorclivare a polizaharidelor- distrugere a enzimelor, a ADN si membranelor celulare.distrugere a enzimelor, a ADN si membranelor celulare.

OxigenulOxigenul: : rol paradoxal rol paradoxal - Rol esenRol esenţţial pozitiv ial pozitiv îîn metabolismul aerobicn metabolismul aerobic- Rol distructiv prin intermediarii unor reacRol distructiv prin intermediarii unor reacţţii oxidoreducatoareii oxidoreducatoare

RL nu pot fi observati direct in vivo, ci sunt detectati indirect prin RL nu pot fi observati direct in vivo, ci sunt detectati indirect prin aparitia unor urme (footprints)aparitia unor urme (footprints)..

Actiunea nociva a radicalilor liberiActiunea nociva a radicalilor liberi influenteaza imbatranirea influenteaza imbatranirea sub aspectul ei normal, cat si patologic. sub aspectul ei normal, cat si patologic. RL sRL sunt cauza a cel putin sase boli cronice unt cauza a cel putin sase boli cronice ::

- emfizem pulmonaremfizem pulmonar- aaterosclerozterosclerozăă- neoplaziineoplazii- ddiabetiabet de maturitatede maturitate- ciroza hepaticciroza hepaticăă- boala artrozicboala artrozicăă..

Se invocSe invocăă interven intervenţţia RLia RL şi în: şi în:- ccataractataractăă- unele retinopatiiunele retinopatii- unele distrofii musculare.unele distrofii musculare.

SSisteme de apisteme de apăărare rare îîmpotriva RLmpotriva RL ( ( antioxidanantioxidanţţii) :) : SOD (superoxiddismutaza), SOD (superoxiddismutaza), catalaza, glutationul, peroxidazacatalaza, glutationul, peroxidaza. .

CCarotenoizii (beta-carotenul, alfa-carotenul, luteina, zeaxantina, licopenul ) , arotenoizii (beta-carotenul, alfa-carotenul, luteina, zeaxantina, licopenul ) , acidul ascorbic , tocoferolul: blocheazacidul ascorbic , tocoferolul: blocheazăă lantul reactiilor provocate de RL lantul reactiilor provocate de RL

ZZilnic ilnic îîn fiecare celuln fiecare celulăă se produc 1000 de alter se produc 1000 de alterăări ale ADN prin RL.ri ale ADN prin RL.

Administrarea antioxidanAdministrarea antioxidanţţilor ilor artificiali artificiali nu prelungenu prelungeştşte durata maxime durata maximăă de via de viaţă.ţă.

Rol favorabil al antioxidanţilor naturali (dieta mediteraneană)Rol favorabil al antioxidanţilor naturali (dieta mediteraneană)

III Teoria pace-makerilorIII Teoria pace-makerilor:: interven intervenţţia unor organe ia unor organe şşi sisteme i sisteme îîn n procesul de procesul de îîmbmbăătrtrâânire:nire:

11.. Rolul ficatului Rolul ficatului ::- - modificarile morfologicemodificarile morfologice progresive hepatice la v progresive hepatice la vâârstnicrstnic- - modificmodificăări funcri funcţţionaleionale - - diminuarea proceselor de reparare si regenerare.diminuarea proceselor de reparare si regenerare.

ÎÎn geriatrie este foarte important regimul igienodietetic si n geriatrie este foarte important regimul igienodietetic si medicamedicaţţia de susia de susţţinere a funcinere a funcţţiei hepatice.iei hepatice.

2. Rolul 2. Rolul ţţesutului colagenesutului colagen : d : degradegradareare şişi sinte sinteză ză scscăzutăăzută cu v cu vâârsta.rsta.FFolosirea de medicaolosirea de medicaţţii de influenii de influenţţare a structurii are a structurii şşi funci funcţţiei.iei.

3. Rolul sistemului imunologic3. Rolul sistemului imunologicSScade rcade răăspunsul imun al celulelor imunocompetnte, cu aparitia unui grad de spunsul imun al celulelor imunocompetnte, cu aparitia unui grad de

imunodeficienimunodeficienţăţă ÎÎmbatranirea imunologicmbatranirea imunologicăă corelat corelatăă cu involu cu involuţţia timusuluiia timusuluiÎÎmbmbăătrtrâânirea afecteaznirea afecteazăă mai ales popula mai ales populaţţiile limfoide periferice si menajeaziile limfoide periferice si menajeazăă pe pe

cele centralecele centrale:: accentuarea unor accentuarea unor procese autoimune.procese autoimune.Necesitatea administrNecesitatea administrăării de imunomodulatori naturali sau sintetici rii de imunomodulatori naturali sau sintetici îîn geriatria n geriatria

modernmodernăă.. Imunomodulatorii sunt obtinuti fie prin sinteza chimica, fie prin prelucrare Imunomodulatorii sunt obtinuti fie prin sinteza chimica, fie prin prelucrare

biologica a unor tulpini de microorganisme, fie din surse vegetale. biologica a unor tulpini de microorganisme, fie din surse vegetale. Se cunosc deja numeroase categorii de imunomodulatori: levamisol, Se cunosc deja numeroase categorii de imunomodulatori: levamisol,

vaccinuri, preparate bacteriene, interferoni, etc., dar frecvent utilizarea lor este vaccinuri, preparate bacteriene, interferoni, etc., dar frecvent utilizarea lor este grevata de importante efecte secundaregrevata de importante efecte secundare

4. Rolul sistemului neuroendocrin4. Rolul sistemului neuroendocrin

Sistemul nervos si endocrin opereaza Sistemul nervos si endocrin opereaza îîmpreunmpreunăă ca un pace- ca un pace-maker unic al senescenteimaker unic al senescentei . .

Ele Ele coopereaza coopereaza îîn n determinarea ritmului determinarea ritmului îîmbmbăătrtrââniriinirii..

a. a. ÎÎmbmbăătrtrâânirea sistemului nervosnirea sistemului nervos- modificari morfologice: - modificari morfologice: - modificarea activitatii neurotransmitatorilor si a metabolismului- modificarea activitatii neurotransmitatorilor si a metabolismului:: incarcarea cu lipofuscina.incarcarea cu lipofuscina.SStrategii de igiena mentala, medicamentoasa.trategii de igiena mentala, medicamentoasa.

b. b. ÎÎmbmbăătrtrâânirea sistemului endocrin:nirea sistemului endocrin:

- Scadere- Scadere l la femei a estradiolului, progesteronului, a femei a estradiolului, progesteronului, scaderea dehidroepiandrosteronului (DHEA)scaderea dehidroepiandrosteronului (DHEA)

- scadere mai putin importanta: tiroxina, testosteron, scadere mai putin importanta: tiroxina, testosteron, glucocorticoizi, aldosteronglucocorticoizi, aldosteron

- crestere a gonadotrofinelor (LH, FSH), crestere a gonadotrofinelor (LH, FSH), parathormonului.parathormonului.

TrTratamente de corecatamente de corecţţie, mai ales ie, mai ales îîn cazul menopauzei n cazul menopauzei şşi i al osteoporozei.al osteoporozei.

IV Alte teoriiIV Alte teorii

1.1. Teoria entropieiTeoria entropiei

2.2. Teoria energeticTeoria energeticăă

3.3. Teoria rolului oxidoreducerilorTeoria rolului oxidoreducerilor: dezechilibru : dezechilibru îîn favoarea oxidn favoarea oxidăărilor rilor

4.4. Teoria biostructuralTeoria biostructuralăă (Eugen Macovschi): modificari ale sistemelor (Eugen Macovschi): modificari ale sistemelor structurale energetice structurale energetice şşi ale funci ale funcţţiilor acestora; materie fizico-chimica iilor acestora; materie fizico-chimica (nevie), materie biosic(nevie), materie biosicăă, ,

5.5. Teoria uzuriiTeoria uzurii: acumulare de “pigmen: acumulare de “pigmenţţi ai bi ai băătrtrââneneţţii”ii” (lipo (lipofuscinafuscina))

6.6. Teoria imbTeoria imbăătrtrâânirii prin intoxicare intestinalnirii prin intoxicare intestinalăă

7.7. Teoria fagocitozei aplicate la imbatrTeoria fagocitozei aplicate la imbatrâânirenire (Mecinikov): fagocitarea (Mecinikov): fagocitarea neuronilor de catre celulele microgliale ar fi cauza imbatranirii sistemului neuronilor de catre celulele microgliale ar fi cauza imbatranirii sistemului nervos.nervos.

Dupa Gh. Marinescu: fagocitarea neuronilor nu este o cauzDupa Gh. Marinescu: fagocitarea neuronilor nu este o cauzăă, ci consecinta , ci consecinta uzurii uzurii şşi a deteriori a deteriorăării lor.rii lor.

8. Teoria lizozomal8. Teoria lizozomalăă

Din punct de vedere celularDin punct de vedere celular există există doudouăă forme de imb forme de imbăăttrârânirenire

1. Mitotic1. Mitotică: afecă: afecteazteazăă ţţesuturile ale cesuturile ale căăror celule se succed generatii dupa ror celule se succed generatii dupa generatii.generatii.

FFiecare noua generatie iecare noua generatie de celule de celule este marcata de timp fata de generatia este marcata de timp fata de generatia precedentaprecedenta

LiLimitare a capacitatii de expansiune clonalmitare a capacitatii de expansiune clonalăă

2. Postmitotic2. Postmitotică: ă: celule celule ce ce nu se divid nu se divid ((neuroni,neuroni, celule miocardice) celule miocardice) şşi i sufersuferăă ac acţţiunea timpului iunea timpului îîmbmbăătrtrâânind odatnind odatăă cu cu îîntreg organismul.ntreg organismul.

Fiecare celulFiecare celulăă este marcat este marcatăă de trecerea timpului de trecerea timpului ( (degenerarea si depopularea degenerarea si depopularea neuronala din senescenneuronala din senescenţă)ţă)

Neuronii îNeuronii îmbatrmbatrânesc asincron:ânesc asincron: unele populatii de celule unele populatii de celule sunt sunt programate programate pentru alterare senilpentru alterare senilăă dincolo de limita duratei de via dincolo de limita duratei de viaţăţă a organismelor a organismelor viivii

S-a considerat mult timp ca sistemul nervos S-a considerat mult timp ca sistemul nervos central nu central nu îşîşi poate i poate îînlocui celulele nlocui celulele degenerate. degenerate.

CercetCercetăări recente au demonstrat cri recente au demonstrat căă există există neurogeneză la nivelul creierului neurogeneză la nivelul creierului

Implicaţii pentru refacerea Implicaţii pentru refacerea creierulcreierului ui lezat lezat - boli degenerativeboli degenerative- eepilepsiepilepsie- traumatisme cranio-cerebrale severetraumatisme cranio-cerebrale severe- accidente vascularaccidente vasculare e cerebralecerebrale

S-a dovedit ca neurogeneza adultS-a dovedit ca neurogeneza adultăă se produce se produce mai ales in zonele mai vechi filogenetic, cum mai ales in zonele mai vechi filogenetic, cum ar fi bulbul olfactiv sau hipocampular fi bulbul olfactiv sau hipocampul

Dat fiind rolul cunoscut al hipocampului Dat fiind rolul cunoscut al hipocampului îîn n sarcinile de memorare sarcinile de memorare şşi i îînvnvăţăţare, s-a sugerat are, s-a sugerat ideea cideea căă neurogeneza adult neurogeneza adultăă asigur asigurăă un suport un suport pentru sarcinile de pentru sarcinile de îînvnvăţăţare dependente de are dependente de hipocamp. hipocamp.

Specialistii de la Institutul Victor Babes au evidenţiat Specialistii de la Institutul Victor Babes au evidenţiat ttelocitelelocitelee: prezente: prezente atât în organe cavitare (inimă, tub digestiv, atât în organe cavitare (inimă, tub digestiv, plămân, uter, trompă uterină), cât şi necavitare (pancreas, plămân, uter, trompă uterină), cât şi necavitare (pancreas, glandă mamară, placentă) şi în glandă mamară, placentă) şi în seroaseseroase (pleură, pericard, (pleură, pericard, peritoneu)peritoneu)

Dupa cercetDupa cercetăătorii romtorii romââni, si alte grupuri de oameni de stiinta ni, si alte grupuri de oameni de stiinta din Italia, Germania, Marea Britanie si China au confirmat din Italia, Germania, Marea Britanie si China au confirmat existenta acestor celule, independent, prin metode diferite.existenta acestor celule, independent, prin metode diferite.

TTelocitele pot ghida celulele stem; elocitele pot ghida celulele stem; îîncercarile experimentale ncercarile experimentale de a regenera anumite tesuturi prin folosirea numai a celulelor de a regenera anumite tesuturi prin folosirea numai a celulelor stem a estem a eşşuat puat pânăână in prezent. in prezent.

Ipoteza Ipoteza cercetătorilor românicercetătorilor români este ca telocitele pot ghida este ca telocitele pot ghida celulele stem in celulele stem in ţţesutul afectat si le pot stimula si controla esutul afectat si le pot stimula si controla diferentierea in celulele noi, funcdiferentierea in celulele noi, funcţţionaleionale

Analizând aceste celule, cercetătorii au ajuns la concluzia că Analizând aceste celule, cercetătorii au ajuns la concluzia că atât inima, cât şi creierul au capacitate de regenerare.atât inima, cât şi creierul au capacitate de regenerare.