Continuamos con la descripci贸n del panel Frailty, consulte la publicaci贸n anterior. El trabajo indicado es un paso esencial para crear un diagn贸stico de envejecimiento. Lo cual, a su vez, es un tema central en la tarea de extender radicalmente la vida de una persona.
5.
Neuronas y uni贸n neuromuscular .
Las p茅rdidas de neuronas ocurren a lo largo de la vida, pero especialmente despu茅s de los 60 a帽os. Lo que causa atrofia cerebral, neuroinflamaci贸n, disminuci贸n de las capacidades cognitivas, alteraci贸n de la uni贸n neuromuscular y p茅rdida de la capacidad motora en los ancianos.
Se ha descrito la relaci贸n entre la debilidad f铆sica y las capacidades cognitivas en la enfermedad de Alzheimer, la demencia vascular y el deterioro cognitivo leve. Se descubri贸 que la presencia de patolog铆as cerebrales, incluida la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad cerebrovascular y la enfermedad de Parkinson, se asocian con una disminuci贸n m谩s r谩pida de la velocidad al caminar y una progresi贸n m谩s r谩pida de la astenia senil.
En conjunto, los cambios neuroinflamatorios, vasculares y metab贸licos relacionados con la edad pueden tener un gran impacto en los circuitos neuronales, la funci贸n cognitiva deteriorada y la aparici贸n de enfermedades neurodegenerativas, como la demencia relacionada con la edad, los trastornos neuropsiqui谩tricos, la depresi贸n, que se consideran factores de riesgo y consecuencias de la astenia senil .
En este sentido, algunas prote铆nas fueron reconocidas como biomarcadores potenciales de deterioro cognitivo, da帽o a las neuronas y conexiones neuromusculares:
5.1.
Factor cerebral neurotr贸fico (BDNF) . Se expresa en muchos tejidos, incluidos los sistemas nervioso, musculoesquel茅tico, respiratorio, cardiovascular, genitourinario y reproductivo. En el cerebro, activo en el hipocampo, la corteza y el prosenc茅falo. Esta prote铆na regula aspectos importantes del desarrollo y la funci贸n de las neuronas. Tales como la supervivencia y diferenciaci贸n de varias poblaciones neuronales, sinaptog茅nesis, recuperaci贸n neuronal despu茅s del da帽o. BDNF tambi茅n participa en la homeostasis energ茅tica y el control del peso corporal.
La estructura del factor neurotr贸fico del cerebro.5.2.
Agrin (Agrin, AGRN) . Tiene un papel importante en la formaci贸n y estabilizaci贸n de las sinapsis, incluso en las conexiones neuromusculares. Agrin se expresa en varios tejidos, as铆 como en tipos de c茅lulas no neuronales, c茅lulas del coraz贸n, h铆gado, ri帽ones, pulmones y c茅lulas de Schwann. Se asocia con diversas enfermedades, como diabetes, enfermedades de los ri帽ones, pulmones, enfermedades cardiovasculares, inmunol贸gicas y neurodegenerativas, as铆 como osteoartritis y lesiones cerebrales traum谩ticas.
5.3.
Progranulina (PGRN) . Una prote铆na rica en ciste铆na, que es sintetizada por las c茅lulas epiteliales, las c茅lulas del sistema inmune, las neuronas, los adipocitos. Primero se identific贸 como un factor de crecimiento que participa en la embriog茅nesis temprana, la remodelaci贸n del tejido y tiene propiedades antiinflamatorias. En el sistema nervioso central, la progranulina tiene un efecto neurotr贸fico y neuroprotector.
5.4.
Complemento componente C3 y C1q (factor de complemento 3 y 1Q) . Las prote铆nas de la fase aguda de la inflamaci贸n pertenecen a la cascada del complemento del sistema inmune, que controla el reconocimiento y la eliminaci贸n de microorganismos pat贸genos no deseados, as铆 como las c茅lulas apopt贸ticas y las sinapsis ineficaces. Sintetizado en el h铆gado, macr贸fagos, fibroblastos y c茅lulas linfoides.
5.5.
Receptor AGER (receptor espec铆fico de producto final de glicosilaci贸n avanzada) . Pertenece a la familia de las inmunoglobulinas. Su activaci贸n est谩 asociada con el desarrollo de diabetes mellitus, enfermedades neurol贸gicas y algunas formas de c谩ncer.
5.6.
Prote铆na HMGB1 (caja de grupo de alta movilidad 1) . Pertenece al grupo de prote铆nas nucleares no histonas HMG. Interact煤a con el ADN nuclear de la c茅lula (regula la expresi贸n g茅nica), desempe帽a un papel en la inflamaci贸n y la respuesta inmune adaptativa, siendo un mediador de citocinas. HMGB1 tambi茅n es un regulador importante de la funci贸n mitocondrial, la proliferaci贸n celular y la autofagia. Se observa un aumento en el nivel de HMGB1 en la neuroinflamaci贸n despu茅s de lesiones cerebrales, con epilepsia y disfunci贸n cognitiva, y tambi茅n puede causar y mejorar la cascada inflamatoria en el da帽o isqu茅mico.
Estructura de la prote铆na HMGB15.7.
Supresor soluble de tumorigenicidad ST2 (supresi贸n soluble de tumorigenicidad 2). Participa en las respuestas inmunitarias, estimula una mayor diferenciaci贸n de varios subconjuntos de c茅lulas T y el lanzamiento de la producci贸n de citocinas independientes del ant铆geno. Se asocia con enfermedades relacionadas con la edad, como diabetes tipo 2, enfermedad cardiovascular.
6. El
citoesqueleto y las hormonas . El citoesqueleto es un componente celular, cuya funci贸n se ha subestimado significativamente durante mucho tiempo, y ahora se reconoce como un factor esencial en diversas funciones celulares. Y esto es vital para las redes de se帽alizaci贸n que conectan procesos celulares, como polarizaci贸n, movilidad de org谩nulos, reacciones a se帽ales externas. El estr茅s oxidativo puede provocar da帽os en el citoesqueleto de actina y apoptosis. Por lo tanto, no es sorprendente que el citoesqueleto desempe帽e un papel importante en el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad.
Las cascadas hormonales est谩n reguladas por bucles de retroalimentaci贸n positiva y negativa y, por lo tanto, cambian r谩pidamente y afectan la producci贸n y secreci贸n de los dem谩s. La desregulaci贸n hormonal durante el envejecimiento es bien conocida. Actualmente se cree que las hormonas afectan directamente la salud durante el envejecimiento y representan los objetivos principales de la terapia antienvejecimiento, por ejemplo, Klotho y grelina. Por ejemplo, la grelina o los agonistas sint茅ticos se usan como medidas para aumentar el apetito y la masa muscular en los trastornos asociados con la astenia senil. Adem谩s, la mayor铆a de las hormonas se detectan f谩cilmente en el suero y la orina, y pueden ser buenos factores pron贸sticos para el envejecimiento biol贸gico.
Los siguientes biomarcadores se han identificado aqu铆:
6.1.
Hormona de crecimiento Hormona de crecimiento, que estimula el crecimiento, la reproducci贸n y la regeneraci贸n de las c茅lulas. La hormona del crecimiento estimula a trav茅s de la v铆a de se帽alizaci贸n JAK-STAT la producci贸n de otra hormona, IGF-1. Por lo tanto, se cree que la hormona del crecimiento ejerce su efecto principalmente a trav茅s de IGF-1.
Estructura de la hormona del crecimiento6.2.
Factor de crecimiento similar a la insulina 1, IGF-I (factor de crecimiento similar a la insulina 1 ). Promueve el crecimiento y el desarrollo del feto durante el embarazo y despu茅s del nacimiento en el per铆odo posnatal. Aunque el gen IGF-1 se expresa universalmente en el cuerpo, el IGF-I se produce principalmente en el h铆gado.
IGF-1 juega un papel crucial a nivel molecular en muchos procesos, como el metabolismo de carbohidratos, grasas y prote铆nas, la homeostasis y la organizaci贸n celular, la diferenciaci贸n celular, el envejecimiento celular y la apoptosis. Tambi茅n participa en diversos procesos fisiol贸gicos y fisiopatol贸gicos asociados con el sistema inmunitario, la inflamaci贸n, la disfunci贸n mitocondrial y las enfermedades relacionadas con la edad.
Estructura de la prote铆na IGF-16.3.
Klotho Una prote铆na transmembrana que controla la sensibilidad del cuerpo a la insulina y juega un papel importante en la homeostasis celular. Es una de las prote铆nas m谩s claramente asociadas con el envejecimiento; su cantidad disminuye notablemente con la edad. Muy activamente investigado en gerontolog铆a moderna.
6.4.
Factor de crecimiento de fibroblastos 23 (factor de crecimiento de fibroblastos 23, FGF23) . FGF23 es miembro de la familia de factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) y es responsable del metabolismo de fosfato y vitamina D. Es secretada por los osteocitos y requiere -Klotho como correceptor para sus acciones biol贸gicas.
Estructura de la prote铆na FGF236.5.
Factor de crecimiento de fibroblastos 21 (factor de crecimiento de fibroblastos 21, FGF21) . FGF21 es hepatocina, es decir, una hormona secretada por el h铆gado. Regula la ingesta de glucosa a trav茅s del sistema nervioso central. Adem谩s de las enfermedades mitocondriales, se usa como un biomarcador potencial para diversas patolog铆as, como el s铆ndrome metab贸lico, diabetes mellitus, sepsis, ri帽贸n, h铆gado, enfermedades musculoesquel茅ticas, enfermedades cardiovasculares y oculares, as铆 como osteoartritis, artritis reumatoide.
6.6.
Resistin (Resistina, RETN) . Es una adipocina, es decir, es secretada por el tejido adiposo (adipocitos). La resistina juega un papel importante en muchos procesos, como la inflamaci贸n, la proliferaci贸n celular, la apoptosis y el funcionamiento mitocondrial. La resistencia est谩 asociada con la aparici贸n de resistencia a la insulina y leptina ... Se han informado niveles elevados de resistina en adultos y personas mayores con insuficiencia card铆aca, enfermedad coronaria y otras patolog铆as cardiovasculares.
6.7.
Adiponectina (ADIPOQ) . Es otra adipocina, secretada por el tejido adiposo y circula como una hormona en la sangre. Los niveles de adiponectina disminuyen en diversas afecciones patol贸gicas, como obesidad, diabetes y enfermedad de las arterias coronarias. La adiponectina regula varios procesos, incluidos los relacionados con el envejecimiento, incluida la inflamaci贸n, la funci贸n mitocondrial, la apoptosis y la proliferaci贸n celular. Por lo tanto, protege a las c茅lulas de la inflamaci贸n, reduce la secreci贸n de citoquinas e inhibe la se帽alizaci贸n del factor proinflamatorio NF-魏B.
La adiponectina se est谩 estudiando activamente como un biomarcador para diversas enfermedades, incluidas la hepatitis C, la inflamaci贸n, la enfermedad renal, la aterosclerosis, la migra帽a y tambi茅n directamente como un objetivo terap茅utico. Tiene un gran potencial como biomarcador diagn贸stico, pron贸stico y terap茅utico del envejecimiento.
Estructura de adiponectina6.8.
Leptina (LEP) . Es otra adipocina circulante. Adem谩s de los adipocitos, tambi茅n se expresa en otros tejidos: cardiovascular, reproductivo, musculoesquel茅tico, h铆gado y neuronas. La leptina controla el peso corporal y los costos de energ铆a. Adem谩s, la leptina regula varios procesos fisiol贸gicos y fisiopatol贸gicos, que incluyen apoptosis, angiog茅nesis, proliferaci贸n celular, metabolismo energ茅tico, inflamaci贸n, diabetes, reproducci贸n y obesidad. Existe evidencia clara del papel de la leptina en el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad.
6.9.
Grelina (GHRL) . Es una peque帽a hormona pept铆dica secretada principalmente en el est贸mago, los intestinos, el p谩ncreas y el hipot谩lamo. Desempe帽a un papel importante en la regulaci贸n del apetito y el metabolismo. Causa m煤ltiples efectos biol贸gicos, tales como: 1) aumento del apetito, 2) aumento de la absorci贸n de alimentos, 3) modulaci贸n de la homeostasis de la glucosa y sensibilidad a la insulina y 4) aumento de la producci贸n de hormona del crecimiento.
Y adem谩s de estos seis grupos principales, los autores identificaron varios biomarcadores potenciales m谩s del envejecimiento que no pertenec铆an a m谩s de un grupo:
1)
MicroARN . Peque帽as mol茅culas de ARN no codificantes que juegan un papel importante en la regulaci贸n de la expresi贸n g茅nica y est谩n asociadas con el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad.
2)
adenosil homocisteinasa (adenosilhomocisteinasa, AHCY) . Controla los niveles intracelulares de AHC (S-adenosilhomociste铆na), que es importante para los procesos de metilaci贸n y las funciones metab贸licas. Una alta prioridad en la evaluaci贸n de AHCY se basa en el hecho de que la desregulaci贸n de AHCY durante el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad ya se ha demostrado y la inhibici贸n directa e indirecta ha demostrado un claro efecto terap茅utico.
3)
Microves铆culas circulantes (extracelulares) . Peque帽as ves铆culas extracelulares (0.1-1.0 渭m) presentes en la sangre. Entran en la sangre desde varios tipos de c茅lulas, principalmente de plaquetas, as铆 como de gl贸bulos rojos, granulocitos, monocitos, linfocitos y c茅lulas endoteliales. Se pueden liberar durante la activaci贸n celular, el da帽o celular, el envejecimiento celular y la apoptosis. Contienen mol茅culas inmunol贸gicamente activas que afectan diversos procesos celulares, como inflamaci贸n, coagulaci贸n, presentaci贸n de ant铆genos y apoptosis.
4)
Queratina 18 (KRT18) . Se refiere a las citoqueratinas, las prote铆nas que forman los filamentos intermedios intracelulares del citoesqueleto de las c茅lulas epiteliales. KRT18 se asocia con disfunci贸n mitocondrial. Es un marcador conocido de apoptosis y se ha propuesto como un indicador de la progresi贸n de enfermedades hep谩ticas cr贸nicas como la enfermedad del h铆gado graso no alcoh贸lico, una patolog铆a muy com煤n asociada con el s铆ndrome metab贸lico.
5)
Melanoma B no metast谩sico de glucoprote铆na (melanoma B no metast谩sico de glucoprote铆na, GPNMB) . Prote铆na de membrana, GPNMB tiene funciones antiinflamatorias y regenerativas. Entonces, en la insuficiencia renal y hep谩tica aguda, GPNMB promueve la polarizaci贸n de los macr贸fagos y el equilibrio entre la fibrosis y la fibr贸lisis. Del mismo modo, los efectos beneficiosos de GPNMB y su importancia como biomarcador se describen en la esteatohepatitis no alcoh贸lica y la curaci贸n de heridas, donde regula la diafon铆a entre los macr贸fagos y las c茅lulas madre mesenquimales. Adem谩s, el importante papel de GPNMB se manifiesta en enfermedades neurodegenerativas. Entonces, GPNMB demostr贸 ser un neuroprotector en un modelo animal de esclerosis lateral amiotr贸fica e isquemia cerebral.
6)
Lactoferrina (LTF, lactotransferrina) . Una prote铆na multifuncional de la familia de la transferrina. Es uno de los componentes del sistema inmune, participa en el sistema de inmunidad humoral no espec铆fica, regula las funciones de las c茅lulas inmunocompetentes y es una prote铆na de la fase aguda de la inflamaci贸n. La lactoferrina tiene el potencial como biomarcador para identificar enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad: enfermedades de Alzheimer y Parkinson, as铆 como patolog铆as cardiovasculares.
Estructura de lactoferrinaResumiendo su investigaci贸n, los autores creen que el panel de biomarcadores que formaron deber铆a ser m谩s efectivo para prevenir el envejecimiento prematuro que los marcadores individuales. La acumulaci贸n de peque帽as desviaciones en la salud en 煤ltima instancia puede conducir a un mal funcionamiento m谩s grande y cl铆nicamente m谩s importante del cuerpo. El panel de biomarcadores puede ser m谩s sensible a cambios relativamente peque帽os, y juntos ayudar谩n a identificar en una etapa temprana una disminuci贸n general de las funciones corporales, lo que contribuir谩 al desarrollo de astenia senil.
Preparado por Alexey Rzheshevsky
Fuente:
- Cardoso AL y col. Hacia biomarcadores de fragilidad: Candidatos de genes y v铆as reguladas en el envejecimiento y enfermedades relacionadas con la edad. Envejecimiento Res Rev. 30 de julio de 2018 pii: S1568-1637 (18) 30093-X.