¿Qué es el envejecimiento? Matanza programada. ¿Y la menopausia? Castración programada. Dos mecanismos de control de la población que los genes han perfeccionado durante miles de millones de años.
¿Por qué los genes nos tratan tan cruelmente? Por la misma razón que hacen el resto, para maximizar la integralidad de su reproducción a lo largo del tiempo. Es decir, no les importa el número máximo momentáneo de copias de los suyos, sino el área bajo la curva del número de copias en el tiempo. Como sabios economistas, los carteles genéticos no luchan por un crecimiento explosivo cargado de colapso, sino por
un crecimiento estable y
sostenible a largo plazo hasta el infinito.
¿Por qué los genes necesitan copiarse a sí mismos? Entonces, ¿por qué el electrón "necesita" al orbital más bajo posible, y el radical libre, para oxidar a alguien? Está tan establecido en nuestro universo. Y, por cierto, el deseo de maximizar la entropía, al parecer, generalmente se basa en el fenómeno de los sistemas vivos (autorreplicadores), al menos si
los cálculos de Jeremy Ingland son correctos.
De todos modos, regresemos dos niveles de abstracción anteriores, desde la física hasta la biología. De alguna manera es más familiar aquí. ¿Por qué los genes necesitan mecanismos de control de población? En un nivel intuitivo, esto es comprensible incluso para un niño. De hecho, no es por nada que casi cualquier persona que escuche por primera vez la oferta de detener el envejecimiento inmediatamente hace la pregunta: "¿Qué pasa con la sobrepoblación?"
Sí, la sobrepoblación amenaza a los genes con la extinción: si sus replicadores comen todos los recursos nutricionales, ellos mismos morirán de hambre y el colectivo de genes creadores se hundirá en el olvido. Y las cooperativas genéticas que no han aprendido cómo controlar a la población de sus copistas probablemente descansarán durante mucho tiempo en este verano. Hasta nuestros días, aquellos que han dominado esta habilidad (especies que envejecen) o aquellos que han aprendido a esperar largos períodos de condiciones adversas (plantas, hidra, etc.) han sobrevivido. Aunque muchas especies pueden hacer ambos, por ejemplo, nematodos, pueden desactivar el envejecimiento en la fase larval si sienten una falta de nutrientes en el medio ambiente.
Afortunadamente, gracias al cerebro hipertrofiado que nos dio el progreso científico y tecnológico, la población
humana no amenaza la sobrepoblación con la extinción, pero nuestros ancestros unicelulares lo han amenazado durante miles de millones de años. Creo que la sobrepoblación causó la extinción de muchas especies debido al agotamiento de los recursos de una población sobre multiplicada, hasta que las células inventaron la apoptosis y los telómeros, y los multicelulares que aparecieron después de ellos hicieron lo mismo en el siguiente nivel de fractalidad: no inventaron el envejecimiento (fenoptosis) y la menopausia (replicativa envejecimiento corporal).
Por cierto, el sistema reproductor femenino es el sistema de vida más corta de nuestro cuerpo. Tiene un período de funcionamiento de unos 35 años (de 14 a 15 a 50 años), y durante los últimos 10 a 15 años (después de los 35) este funcionamiento es muy mediocre. También se garantiza que otros sistemas corporales se deterioran con la edad, pero no tan rápidamente:
Por cierto, con el inicio de la menopausia, otros procesos negativos se aceleran, por ejemplo, la sarcopenia y la osteopenia (pérdida de tejido muscular y óseo):
Existe la opinión de que la menopausia es exclusivamente una prerrogativa humana. Como, aquí somos tan buenos compañeros, hemos extendido nuestras vidas tanto que hemos superado nuestro límite fisiológico del sistema reproductivo. Pero esto no es así.
Muchas especies tienen menopausia (o, más precisamente, el período post-reproductivo de la vida), desde
moscas y gusanos hasta
elefantes, ballenas, vacas ,
gorilas y macacos .
Es necesario aclarar que formalmente una
menopausia es la terminación de los ciclos menstruales, pero en su significado es una pérdida de la capacidad del cuerpo para reproducirse. Y aquí yace un malentendido de cuán extendido está este fenómeno en la naturaleza. Los ciclos menstruales se observan solo en algunos mamíferos (humanos, chimpancés, murciélagos), pero muchos tienen un "período de vida post-reproductivo", como ya he mencionado. Por lo tanto, cuando hablo sobre la menopausia, debemos entender que me refiero al fenómeno de la esterilización relacionada con la edad (es decir, la pérdida de la función reproductiva), y no el significado limitado de este término en el sentido de detener la menstruación.
Y, por supuesto, la menopausia, como el envejecimiento, está programada. El sistema reproductivo no se desgasta debido al uso, pero se destruye a propósito. Lo cual, desde el punto de vista del control de la población, es absolutamente lógico: el envejecimiento garantiza la salida de nuevos individuos de la población, y la menopausia limita la afluencia.
Como ya mencioné, este método de control de la población no es una invención de organismos multicelulares. La evolución, tan cariñosa de la fractalidad, la introdujo en las unicelulares. Y los telómeros, que imponen un límite de Hayflick en el número máximo de divisiones celulares, son, de hecho, exactamente el mismo mecanismo que limita la progenie de cada célula individual.
¿Qué anula este límite para unicelular y aumenta los nuevos telómeros? Reproducción sexual, es decir, intercambio de genes, que da como resultado la formación de un nuevo individuo que recibe "permiso" para las próximas ~ 50 divisiones. Como la nueva hembra en multicelular. Por cierto, los machos no cuentan, generalmente no participan en la reproducción. Su función es solo darle a su pareja una clave en forma de un segundo conjunto de cromosomas, que abrirá una pequeña caja con permiso para reproducir el "dueño" unicelular del individuo femenino. Este huésped es una línea celular genital que, para replicar sus genes, originalmente diseñó a este individuo femenino.
Y este propietario impone restricciones muy estrictas a la reproducción para su creación. Incluso antes de que la función reproductiva en las mujeres se apague por completo a la edad de 45 a 55 años, comienza a deteriorarse activamente desde los 35 años. El riesgo de anomalías ováricas no solo aumenta de menos de 0.1% en 35 años a 3.5% en 38-40 años, y el riesgo de trisomía fetal (por ejemplo, síndrome de Down) aumenta de 5% en 38-40 años a 20% después de 44 años, también el riesgo de que la madre misma muera de parto aumenta 10 veces entre 20 y 40 años.
¿Quién lidera este proceso de destrucción activa del sistema reproductivo? El que inicia este sistema inicialmente es nuestro cerebro, o más precisamente, el hipotálamo con la glándula pituitaria.
Estos son los hallazgos clave de un
estudio sobre el tema:
Cada vez más evidencia sugiere que hay varias horas internas que contribuyen al inicio de los ciclos irregulares, la disminución de la fertilidad y el inicio de la menopausia. Presentamos evidencia que respalda el hecho de que una disminución en la frecuencia y la desincronización de las señales nerviosas finamente sintonizadas conduce a una mala comunicación entre el cerebro y el eje del ovario pituitario, y que esta combinación de eventos hipotalámicos-pituitarios-ováricos conduce a un deterioro en la regularidad de los ciclos y el inicio de la transición menopáusica ".
En principio, los principales gerontólogos entendieron que la menopausia no ocurre debido al deterioro del sistema reproductivo o al agotamiento de las reservas de huevos en 1950–70. Dilman, Everitt, Frolkis, Aschheim escribieron sobre esto hace más de medio siglo. Aquí hay una cita de mi libro de 1977,
El hipotálamo, la hipófisis y el envejecimiento :
Ashheim, por cierto, fue uno de los que realizó un experimento clave, que demostró que el trasplante de huevos jóvenes en una rata vieja no restaura sus ciclos estral (ovulación). Pero si se trasplantan huevos viejos post-reproductivos en una rata joven, que previamente se había eliminado, entonces estos huevos viejos no causan la terminación de los ciclos en tales ratas. Es decir, el papel de los huevos en la terminación de los ciclos es secundario:
De todos modos, tenemos una historia extraña con huevos (ovocitos). El 90% de ellos son asesinados incluso
antes de la pubertad: el embrión tiene más de 6 millones, y en el momento de la primera menstruación, quedan menos de 500 mil, aunque esto es un exceso de mil veces. En el transcurso de la vida de una mujer, no se producen más de 500 ovulaciones. Y los huevos se matan todo el tiempo, y con la edad, más rápido y exponencialmente:
¿Por qué la naturaleza necesita crear 6 millones de huevos, si no va a utilizar más de 500? Una hipótesis es aumentar la posibilidad de mutaciones genéticas. Sí, sí, solo para aumentar. Porque solo las mutaciones en las células germinales serán heredadas. Y las mutaciones son la fuerza impulsora detrás de la evolución. Después de todo, son ellos quienes crean nuevas variantes de genes. Aunque aquí es difícil para las mujeres competir con los hombres que crean cientos de millones de nuevas células de esperma
todos los días , es decir, el riesgo de mutaciones en los hombres es de 4 a 5 órdenes de magnitud mayor.
Hay otra teoría sobre por qué el cuerpo femenino produce tantos ovocitos, para minimizar las mutaciones mitocondriales en estos mismos óvulos. Presumiblemente, cuando hay muchos óvulos, de ellos será posible elegir de alguna manera el que "es mejor que las mitocondrias" para cada ciclo de ovulación. Pero esta teoría me parece errónea por varias razones.
En primer lugar, la respiración mitocondrial está completamente desactivada en los ovocitos, por lo tanto, no se forman radicales libres en ellos, y sus mitocondrias no se "descomponen" con el tiempo, a diferencia de otras células. En segundo lugar, si el objetivo fuera minimizar las mutaciones, ningún sistema repetiría el proceso mutagénico de crear nuevos ovocitos 6 millones de veces, cuando sería suficiente repetirlo solo 500 veces.
Y, finalmente, la probabilidad de una mutación del ADN mitocondrial durante la división de cada ovocito es mucho menor que la probabilidad de una mutación en el ADN nuclear: el ADNmt contiene solo 16 mil pares de nucleótidos frente a 3 mil millones en ADN nuclear. Además, cada ovocito tiene hasta 100 mil mitocondrias independientes, y una mutación de ADNmt en una o más de las mitocondrias no afectará el ADNmt en todos los demás.
La protección de las mitocondrias en los ovocitos a lo largo de la vida de un individuo podría ser el objetivo inicial para separar la línea germinal y las líneas celulares somáticas de nuestros antepasados hace millones de años, así como para desactivar la función de la respiración mitocondrial en la línea germinal (para que no se formen radicales libres en ellas), pero Casi no juega ningún papel en la dinámica de destrucción de los ovocitos durante su destrucción programada durante el período reproductivo femenino.
Bueno, en conclusión, no puedo evitar mencionar que la existencia de la menopausia en un número tan grande de diferentes tipos refuta la hipótesis de una compensación de algún "recurso" finito que el cuerpo puede gastar en reproducción o en el mantenimiento de células somáticas (es decir, en prolongar la vida) . De hecho, desde el punto de vista de la selección individual, un individuo post-reproductivo es completamente inútil para la evolución, por lo que gastar un valioso "recurso" en el período post-reproductivo de su vida sería un desperdicio.
Por lo tanto, no hay recursos, pero hay un programa de envejecimiento. Más bien, incluso varios programas independientes: un programa de envejecimiento reproductivo o, en términos generales, castración programada, y un programa de muerte tardía de un individuo en sí mismo, también dividido en varios subprogramas (incapacidad del sistema inmune, atrofia de los músculos, huesos, cerebro, discapacidad auditiva, visión, corazón, etc. pulmones, riñones, dientes, etc., etc.).
Y sí, me parece obvio que el envejecimiento es un programa. Como todo lo demás en el cuerpo. Comenzando desde el primer día de la embriogénesis, cuando una colonia de billones crece de una sola célula a una velocidad frenética, y termina con la pubertad, un ciclo regular de 28 días (programa), apagar la función sexual, etc. Sería muy extraño si todos estos procesos en el cuerpo estuvieran programados, pero el envejecimiento no. Después de todo, los organismos son los mejores programas perfeccionados por miles de millones de años de depuración.
La pregunta clave, por supuesto, es cómo desactivar esta subrutina y dónde está su botón. Urry, Urry? No da una respuesta ... ¿Qué pienso personalmente sobre esto en este momento? El mecanismo central para implementar el programa de envejecimiento es la epigenética, es decir, el cierre gradual de algunos genes y la inclusión de otros. Está claro que este proceso debe estar sincronizado, lo que observamos empíricamente en las "horas de metilación" de diferentes tejidos, que a edades muy tempranas muestran valores muy similares y solo comienzan a estar fuera de sincronía con la edad.
La siguiente pregunta lógica es si hay un centro de sincronización central en el cuerpo que configura todas las celdas a una frecuencia de reloj determinada, y si se puede overclockear. Bueno, o underclock, para ser precisos. Veo ese centro en el hipotálamo y la frecuencia del reloj en ritmos circadianos. ¿Es posible engañar a nuestro cuerpo forzando que su "día" interno no dure 24, sino 48 o incluso 240 horas? No estoy seguro, pero sería interesante intentarlo.
Y lo mejor, por supuesto, sería aprender a revertir centralmente nuestras horas epigenéticas. Es decir, adaptar exactamente los mecanismos que nuestros genes activan durante la fertilización, otorgando a un óvulo de 30 años permiso para restablecer su edad y convertirse en un nuevo individuo. Por supuesto, es imposible para nosotros restablecer completamente a cero, pero aprender a traducir lentamente este reloj hace unos años no haría ningún daño. Los exitosos
experimentos del grupo Belmonte del Instituto Salk sobre el uso de los factores de Yamanaki para la reversión de los relojes epigenéticos nos dan la esperanza de que esto sea posible.
Mientras tanto, desafortunadamente, la ciencia moderna no tiene medios radicales para combatir estos programas de nuestro asesinato y castración. Pero ciertamente lo serán. Los avances en la comprensión de la epigenética me dan una gran esperanza de que dentro de 25-30 años aprendamos a detener y revertir todas estas patologías congénitas dañinas. Y luego finalmente podemos deshacernos del yugo de los genes y dejar de ser esclavos de nuestra biología.