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Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 1 Envelhecimento TEORIAS E CONCEITOS RELACIONADOS AO ENVELHECIMENTO O processo de envelhecimento é marcado por fatores socioeconômicos, por fatores ambientais e pelo aparecimento de enfermidades, sendo influenciado não apenas pela idade, mas em grande medidas, pelo modo como individuo vive. O envelhecimento (processo), a velhice (fase da vida) e o velho ou idoso (resultado final) constituem um conjunto cujos componentes estão intimamente relacionados. O envelhecimento pode ser analisado como um processo gradual, no qual há modificações morfológicas, funcionais, bioquímicas e psicológicas, que determinam perda da capacidade de adaptação do indivíduo ao meio ambiente, e, portanto, ocasionando maior vulnerabilidade e maior incidência de processos patológicos que terminam por levá-lo à morte. Envelhecer não significa necessariamente adoecer. O indivíduo pode envelhecer de forma natural, sabendo conviver bem com as limitações impostas pelo passar dos anos e mantendo-se ativo até fases tardias da vida (é o que chamamos senescência); infelizmente, porém, o que ocorre com mais frequência é o envelhecimento anormal (patológico), no qual o indivíduo sofre o efeito negativo das doenças e problemas que podem afetar o idoso (é o que chamamos senilidade), fazendo com que haja uma incapacidade progressiva para uma vida saudável e ativa. Vamos ver mais a frente cada um desses conceitos. O envelhecimento pode ser : Usual/Comum: fatores extrínsecos (dieta, sedentarismo e etc) intensificariam os efeitos adversos que ocorrem com o passar dos anos. → Bem-Sucedido/Saudável: fatores extrínsecos são irrelevantes ou não existem. → Normativo: pode ser primário, que é considerado universal, presente em todos, geneticamente determinado; ou secundário, que seria resultante de algumas influências externas e variável entre indivíduos de diferentes meios. Seria decorrentes de fatores cronológicos, geográficos e culturais. A Velhice é a fase da vida caracterizada por redução da capacidade funcional, calvície, canície, redução da capacidade de trabalho e da resistência, entre outras, associam-se perdas dos papéis sociais, solidão, perdas psicológicas e motoras, e afetivas. Contudo, a maior dificuldade é na aceitação da velhice a depender da classe social do idoso, constatando um preconceito nas classes mais baixas e benevolência nas altas. Faixa situada entre 75 e 85. Meia-Idade: a faixa etária situada de 40 a 65 anos; período em que os principais sistemas biológicos começam a apresentar declínios funcionais. idade cronológica, que mensura a passagem do tempo decorrido em dias, meses e anos desde o nascimento, é um dos meios mais usuais e simples de se obter informações sobre uma pessoa. Porém, o conceito de idade é multidimensional e, por isso, a idade cronológica não se torna uma boa medida da função desenvolvimento. Idade biológica: A idade biológica é definida pelas modificações corporais e mentais que ocorrem ao longo do processo de desenvolvimento e caracterizam o processo de Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 2 envelhecimento humano, que pode ser compreendido como um processo que se inicia antes do nascimento do indivíduo e se estende por toda a existência humana. As mudanças e as perdas fazem parte do envelhecimento. A partir dos 40 anos, a estatura do indivíduo diminui cerca de um centímetro por década, principalmente devido à diminuição da altura vertebral ocasionada pela redução da massa óssea e outras alterações degenerativas da coluna vertebral. A pele fica mais fina e friável, menos elástica e com menos oleosidade. A visão também declina, principalmente para objetos próximos. A audição diminui ao longo dos anos, porém normalmente não interfere no dia-a-dia. Com o envelhecimento, o peso e o volume do encéfalo diminuem por perda de neurônios, mas, apesar desta redução, as funções mentais permanecem preservadas até o final da vida. Idade social A idade social é definida pela obtenção de hábitos e status social pelo indivíduo para o preenchimento de muitos papéis sociais ou expectativas em relação às pessoas de sua idade, em sua cultura e em seu grupo social. Um indivíduo pode ser mais velho ou mais jovem dependendo de como ele se comporta dentro de uma classificação esperada para sua idade em uma sociedade ou cultura particular. Idade psicológica O conceito de idade psicológica pode ser usado em dois sentidos. Um se refere à relação que existe entre a idade cronológica e às capacidades psicológicas, tais como percepção, aprendizagem e memória, as quais prenunciam o potencial de funcionamento futuro do indivíduo. CONCEITOS FUNDAMENTAIS Geriatria Ramo da medicina que se ocupa com o processo de envelhecimento; a prevenção, o diagnóstico e o tratamento de problemas de saúde nos indivíduos idosos; as condições socioeconômicas que afetam a atenção à saúde dos idosos. Gerontologia: Termo mais amplo que significa estudo do idoso e dos fatores relacionados ao envelhecimento, tanto humano como dos demais seres vivos. Engloba, portanto, a geriatria e faz interface com as diversas ciências que estudem a grande diversidade dos determinantes dessa evolução. Senescência: A senescência abrange todas as alterações que ocorrem no organismo humano no decorrer o tempo e que não configuram doenças. São, portanto, as alterações decorrentes de processos fisiológicos do envelhecimento. Entre os exemplos de senescência temos: o aparecimento de cabelos brancos ou a queda deles, a perda de flexibilidade da pele e o aparecimento de rugas, a redução da estatura e a perda de massa muscular etc. São fatores que não provocam o encurtamento da vida. A morte é um desfecho natural. Senilidade: A senilidade, por sua vez, é um complemento da senescência no fenômeno do envelhecimento. Sob o olhar da geriatria, a senilidade é definida como as condições que acometem o indivíduo no decorrer da vida devido a mecanismos fisiopatológicos. São alterações decorrentes de doenças crônicas (hipertensão, diabetes, insuficiência renal e cardíaca, doença pulmonar crônica e outras), de interferências ambientais e de medicamentos e que podem comprometer a funcionalidade e a qualidade de vida das pessoas, mas não são comuns a todas elas em uma mesma faixa etária. Essas alterações não são normais do envelhecimento. Autonomia: Segundo a OMS, é a habilidade de controlar, entender e tomar, no dia a dia, decisões pessoais sobre como viver de acordo com regras e preferências próprias do indivíduo. Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 3 Independência: Habilidade de desempenhar funções relacionadas com a vida diária, ou seja, a capacidade de viver em seu contexto com nenhuma ou pouca ajuda de outras pessoas. Como é facilmente dedutível, o contexto e o ambiente nos quais vive uma pessoa podem ser favoráveis ou desfavoráveis à sua independência. TEORIAS DO ENVELHECIMENTO As teorias formuladas para explicar o processo do envelhecimento são agrupadas em inúmeras formas e categorias. De modo geral, todas tentam cobrir os aspectos genéticos, bioquímicos e fisiológicos de um organismo. As teorias genéticas apresentam especulações e evidências sobre a identidade de genes responsáveis pelo envelhecimento, acumulações de erros na estruturação genética, senescência programada e telômeros. As teorias bioquímicas estão focadas no metabolismo energético, na geração de radicais livres e na taxa de sobrevida associada à saúde mitocondrial. As teorias fisiológicas apresentam explicações para a senescência associadas ao sistema endócrino e o papel dos hormônios na regulação da taxa de envelhecimento celular. De modo bastante amplo, quando são analisados os mecanismos moleculares de dano e limitações celulares, existem trêsgrandes processos pelos quais tais moléculas sofrem comprometimento, causando senescência ou doenças. O primeiro é secundário a reações químicas intracelulares, seja como consequência do surgimento de espécies tóxicas de oxigênio, os radicais livres, seja por agentes exógenos como poluentes ou radiação. Uma segunda causa está associada a subprodutos de componentes da glicose e seus metabólitos; por fim, a presença de erros espontâneos nos processos bioquímicos, como a duplicação de DNA, modificações nos processos de transcrição, pós-transcrição, translação e póstranslação no âmago celular. Muitas das teorias que serão descritas encontram-se envolvidas em um desses três processos, e algumas delas, em todos eles. Existe uma classificação utilizado para essas teorias do envelhecimento são apresentadas em dois grupos: teorias programadas e teorias estocásticas. As teorias programadas são baseadas no conceito de “relógio biológico”, ou seja, fenômenos delimitados marcando etapas específicas da vida, como crescimento, maturidade, senescência e morte. As teorias estocásticas estão condicionadas a alterações moleculares e celulares, progressivas e aleatórias que promovem danos nas estruturas biológicas para manutenção da vida. TEORIAS ESTOCÁSTICAS DO ENVELHECIMENTO Essas teorias estocásticas, sugerem que fenômenos diversos oriundos eventos aleatórios promoveriam erros em diversos segmentos, provocando um declínio fisiológico e estrutural progressivo. Essa teoria pode ocorrer por alguns fatores como: proteínas alteradas, Dano e reparo do DNA, Catástrofe do erro, Desdiferenciação, Dano oxidativo e Mudanças proteicas. Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 4 TEORIA DO USO E DESGASTE Ao longo do envelhecimento celular são observados inúmeros agravos que promovem uma limitada capacidade de reparação, a qual, com o passar do tempo, é cada vez menor. Essa constatação é parte integrante da percepção dessa teoria. Tão antiga quanto o nascimento da Geriatria, deu origem a hipóteses sugerindo que o desgaste gradual das células somáticas era resultado exclusivo de seu uso contínuo e ininterrupto, ou seja, que a causa principal do envelhecimento era sua incessante replicação, provocando, consequentemente, um desgaste. Hoje, entretanto, essa teoria é totalmente discordante das observações práticas. Outra questão relevante é que muitos dos danos supostos pelo uso e desgaste são mudanças que dependem apenas do tempo e não podem ser os elementos causais do envelhecimento por si sós. Perder um dente não desencadeia o início do envelhecimento, assim como fraturar um membro ou outras lesões repetidas. Apesar desses elementos somarem limitações para a sobrevida, não representam o gatilho inicial para o envelhecimento. Como teoria, encontra-se falha na definição de seus conceitos. TEORIA DAS MODIFICAÇÕES PROTEICAS A complexidade do funcionamento celular é algo ainda não completamente compreendido. A interação entre as organelas citoplasmáticas e seus respectivos eventos bioquímicos estão em constante funcionamento flutuando em um equilíbrio dinâmico, habilitando a manutenção do que é conhecido como homeostase. O próprio termo “homeostase”, que significa literalmente “estabilidade através da constância”, já passa por reflexões em suas definições. A moderna compreensão dos processos de crescimento celular, desenvolvimento, maturação, reprodução e envelhecimento estão além da definição da homeostase, pois o termo é falho e não consegue incorporar os diversos mecanismos interativos em seus múltiplos processos. A produção de proteínas ocorre em duas fases: transcrição do gene que envolve a produção de RNA mensageiro (mRNA), seguido de translação da mensagem para a produção de proteína. Para aquelas células que estão em replicação, dividindo-se há um terceiro passo, a replicação do DNA, que precede as duas etapas anteriores. Erros podem ocorrem em qualquer uma dessas etapas. Quando eles ocorrem, genes defeituosos, mRNA e proteínas são produzidos de modo inadequado e/ou defeituosos. Modificações pós-traducionais poderiam ser disseminadas e, assim, esse fenômeno ser um mecanismo plausível de envelhecimento. A “falha na reparação” é a sugestão de que o acúmulo de modificações químicas irreparáveis em macromoléculas importantes poderia impedir o funcionamento adequado de algumas células. A hipótese é que as moléculas de longa vida, com baixo turn-over, e que residem na célula por longa data sofram uma desnaturação tênue no ambiente citoplasmático. Animais mais velhos têm propriedades imunológicas e estabilidade termal alteradas. Uma das hipóteses é que existiriam modificações oxidativas nas estruturas proteicas e que um novo tipo de ligações cruzadas promoveria alterações na conformação da célula e seu respectivo tecido. Outra importante observação é que a atividade proteica parece ficar mais lenta com o envelhecimento. As vias citoplasmáticas de degradação expressam um processamento inadequado de proteínas. Estas proteínas pós-tradução tornam-se anormais e se acumulam, e, com o passar do tempo, sua taxa de degradação diminui. TEORIA DA MUTAÇÃO SOMÁTICA E DO DANO AO DNA Nesta teoria a ideia principal é que fatores orgânicos poderiam causar alterações específicas na composição do DNA e nas células somáticas. Falha na reparação ou anomalias existentes promoveriam “golpes” aleatórios que comprometeriam a expressão de grandes regiões cromossômicas ou mesmo cromossomos inteiros. Como consequência, a expressão inadequada de suas funções promoveria o Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 5 envelhecimento celular. Isso é observado em estudos da enzima poli(ADPribose)polimerase-1(PARP-1), que é peça-chave na resposta celular imediata quando há algum tipo de estresse intracitoplasmático induzido pela lesão de DNA. Nesta, altos níveis de PARP-1 estão associados a expectativa de vida mais longa. De forma constante, o DNA celular sofre mais de 10.000 lesões oxidativas. Se não existissem mecanismos de reparo e regulação adequados, a alteração das bases nitrogenadas na dupla-hélice ocasionaria erros na transcrição e tradução proteicas, formando produtos inadequados e inviabilizando a vida da célula. Hoje, é possível a mensuração de alguns subprodutos do DNA lesado. O DNA pode sofrer dois tipos diferentes de agressões: mutações e danos. Diferentes entre si, o primeiro refere-se a mudanças nas sequências de polinucleotídios, em que as bases nitrogenadas sofrem deleções, acréscimos, substituições ou rearranjos. O exemplo clássico é a anemia falciforme. TEORIA DO ERRO CATASTRÓFICO A teoria do erro catastrófico apresenta que, ao longo dos anos, erros aleatórios e constantes poderiam construir alterações drásticas nas atividades enzimáticas, levando à limitação do funcionamento celular e, em nível macro, de todo o organismo. Devido a sua alta habilidade de adaptação, as células são capazes de se reorganizar, construindo e destruindo elementos constituintes para uma melhor nutrição e respostas diante de agentes estressores. Assim, se uma proteína defeituosa é produzida, rapidamente é clivada e substituída por uma cópia saudável. Dentro da grande variabilidade observada entre as espécies, é encontrado certo padrão nos ritmos de seu envelhecimento. Para o Homo sapiens, notadamente a partir da terceira década de vida, é evidenciada uma perda gradativa de inúmeros elementos, como massa muscular, água no meio intracelular, massa óssea, entre outros. Essas alterações são inicialmente sutis nas funções de cada um dos sistemas, suas células e respectivos receptores. Contudo, de forma lenta e gradativa, esses processos se aceleram e, de acordo com o condicionamento individual, limitações sistêmicas são observadas. embora várias teorias tenham a tendência de se organizar na tentativade explicitar claramente quais são os mecanismos envolvidos na senescência, há de se considerar duas grandes premissas: qual é a célula que está envelhecendo e qual tecido está em senescência, ou ainda, qual é o organismo e se este possui moléculas específicas que são sensíveis aos possíveis danos. Na teoria do erro catastrófico, o funcionamento incorreto de elementos da síntese proteica foi proposto como modelo de observação. DESDIFERENCIAÇÃO Esta teoria baseia-se no conceito de que as células diferenciadas têm a habilidade de repressão seletiva da atividade de genes desnecessários para a sobrevivência. Nessa hipótese, o envelhecimento normal ocorreria pelo fato de essas células desviarem-se de seu processo de diferenciação. Mecanismos estocásticos promoveriam ativação ou repressão gênica, causando síntese inadequada de proteínas ou mesmo a síntese de proteínas desnecessárias, que, com o tempo, diminuiriam a atividade celular e, em consequência, causariam a morte. O termo “desdiferenciação” surgiu para indicar esse processo e sugeriu que a consequente falta de um controle gênico rigoroso poderia resultar em produção de proteínas sintetizadoras, além de outras características de seu estado diferenciado. A suposição é que modificações aleatórias poderiam ocorrer no aparato de regulação gênica, resultando em mudanças na sua expressão. DANO OXIDATIVO E RADICAIS LIVRES Evolutivamente, os organismos aeróbicos dependem do oxigênio para produção de energia. Em última instância, a utilização da glicose produz energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP). Entretanto, apesar de essencial para a manutenção da vida aeróbica, o oxigênio é capaz de causar danos por oxidação, Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 6 ou seja, retirar elétrons de substâncias inorgânicas ou mesmo de moléculas orgânicas como DNA, proteínas e lipídios, causando instabilidade celular. As espécies reativas de oxigênio são geradas de forma fisiológica, e aproximadamente 90% delas são produzidas por mitocôndrias no processo de fosforilação oxidativa. Em situações em que há falta de mecanismos contrarreguladores, a célula entra em desequilíbrio. Essa teoria postula que o envelhecimento seria consequente aos efeitos deletérios das espécies reativas de oxigênio nas organelas citoplasmáticas. De forma bastante clara os agentes oxidantes limitam a longevidade; entretanto, para a espécie humana, não existem evidências claramente expressas da associação desse fenômeno com o envelhecimento. Entre as enzimas antioxidantes, estão superóxido desmutase (SOD) e catalase (CAT), que são responsáveis pela degradação do radical superóxido e do H2O2, respectivamente. Pode-se postular que, se determinado organismo possui abundância de tais enzimas, em teoria, seria mais longevo. TEORIAS SISTÊMICAS As teorias sistêmicas tentam, de certa forma, agrupar o processo de envelhecimento de maneira encadeada e organizada. Para este conjunto de teorias, o envelhecimento estaria relacionado com o declínio dos sistemas orgânico. TEORIAS METABÓLICAS: A taxa metabólica tende a declinar com a idade avançada. Os dois principais grupos de teorias metabólicas, o da taxa de vida e do dano à mitocôndria, propõem diferentes mecanismos para o declínio metabólico: 1- A teoria da taxa de vida estabelece que a longevidade seria inversamente proporcional à taxa metabólica. Essas primeiras interpretações foram descartadas após investigações. O potencial metabólico difere entre as espécies e não se mantém em valores constantes nem mesmo para diferentes populações de uma mesma espécie.O controle do metabolismo parece ser o motivo das diferenças na longevidade. 2- As teorias de dano mitocondrial: A teoria de dano mitocondrial, explicita que danos oriundos das espécies tóxicas de oxigênio sobre a mitocôndria promoveriam um declínio das funções celulares durante o envelhecimento. Quanto envelhecemos, esses danos específicos parecem acumular-se exponencialmente na mitocôndria, causando mutações somáticas em mtDNA de humanos isso seria responsáveis pelo declínio. Principalmente sobre as células diferenciadas, que não se dividem, as quais apresentam uma baixa taxa de turnover, quando comparadas com as células não diferenciadas de divisão rápida. A produção de energia seria gradualmente comprometida, à medida que a produção de energia, na membrana mitocondrial interna, fosse lesada pelo dano peroxidativo. Assim, mitocôndrias com reduzida capacidade respiratória causada por uma deleção ou mutação no DNA mitocondrial iriam, consequentemente, infligir menos danos à suas próprias membranas do que ocorreria em mitocôndrias normais. Como resultado, a mitocôndria mutada iria sofrer degradações lisossomais menos frequentes do que a mitocôndria normal e, assim, teria maiores chances de sobreviver e de se replicar. TEORIAS GENÉTICAS Sugerem mudanças na expressão gênica, que causariam modificações senescentes nas células. As mudanças poderiam ser gerais ou específicas. Mecanismos genéticos básicos Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 7 atuantes na longevidade: Enzimas de defesa antioxidante , Sistemas de controle da síntese protéica, Mudanças na expressão gênica induzidas pela restrição calórica Outros mecanismos passíveis de constituir uma base genômica para o envelhecimento seriam o encurtamento dos telômeros que é Uma das teorias genéticas amplamente estudadas é a teoria dos telômeros – complexos de DNA proteína identificados nas extremidades cromossômicas. É observado que o tamanho dos telômeros é cada vez menor ao longo das replicações celulares e, quando chegam a um tamanho mínimo, a proliferação celular é interrompida. Esta análise formulou a hipótese de que a estrutura funcionaria como um determinante da replicação celular, um relógio genético responsável pela senescência e deixam desprotegidos a ponta do cromossomo que acaba se degradando. Apoptose – é dito que o acúmulo de estresse oxidativo geraria a apoptose por conta dos danos ao DNA mitocondrial e feitos pelas proteínas intracelulares. É dito que a proteína p66shc, liberada no estresse oxidativo, tem seu gene mutado nos camundongos, de modo a estender a longevidade deles em 30%. TEORIAS NEUROENDÓCRINAS E IMUNOLÓGICAS TEORIA NEUROENDÓCRINA: é que o envelhecimento seria decorrente de alterações ocorridas nas funções neurais e endócrinas, notadamente falência progressiva de células com funções integradoras específicas levaria ao colapso da homeostasia corporal, à senescência e à morte. A hipótese de alguns autores é que o envelhecimento seria o resultado da redução da habilidade adaptativa do organismo ao estresse por uma queda da resposta simpática. Seja pela diminuição dos receptores de catecolaminas, pelo declínio de proteínas responsáveis pela resistência ao estresse (heat shock proteins) ou mesmo pela diminuição da habilidade das catecolaminas como indutoras de formação proteica, traduziriam-se, com o envelhecimento, em mecanismos de contrarresposta inadequada do eixo central e periférico, apresentando inúmeras limitações nos feedbacks e causando, com isso, a senescência. Os fenômenos inflamatórios crônicos tão observados no envelhecimento tendem a aumentar algumas substâncias como o cortisol, que contribuem diretamente para resistência à insulina logo, propicia o desenvolvimento de DM 2. s. Em contrapartida, estudos realizados em indivíduos muito idosos denotam que eles apresentam níveis elevados de hormônio adrenocorticotrófico e mesmo de cortisol. Em teoria, é presumível que esta observação seria um indicador potencial da ativação do eixo neuroendócrino frente aos fenômenos inflamatórios sistêmicos que ocorrem com a idade. TEORIA Imunológica – sugere-se que genes do sistema imune regulemo envelhecimento através de processos básicos, de modo que na falha desse controle, haveria a falência da homeostasia e a morte. Isso parte do preceito que os tipos e números de linfócitos variam com a idade, o que em parte está relacionado à involução do timo. O que valida essa teoria é o fato de o sistema imune conseguir ser o mais expansivo, ou seja, alcança todas as outras teorias e sistemas. Além disso, na juventude ele tem seu pico, sugerindo que se isso se mantiver, o envelhecimento é tardio, bem como o sistema imune envelhecido está atrelado ao declínio da produção de anticorpos, como se realmente ele estivesse “exausto” pelo árduo trabalho em defender o corpo de patógenos e outros, logo, as células de memoria são prevalentes. Portanto, a imunosenescência faz com que a imunidade inata tenha sua atividade aumentada ou Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 8 indiferente à idade, enquanto que a imunidade adquirida é deteriorada com o tempo, como se a senescência clonal gerasse a exaustão (particularmente, a imunidade humoral é prejudicada pelo número reduzido de células na medula óssea expressarem Ig). Teorias e Conceitos Relacionados ao Envelhecimento | Larissa Gomes de Oliveira. 9 REFERÊNCIAS FREITAS, Elizabete Viana de; PY, Ligia. Tratado de geriatria e gerontologia. 4 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. FARINATTI, Paulo de Tarso Veras. Teorias biológicas do envelhecimento: do genético ao estocástico. Rev Bras Med Esporte. Niterói, v. 8, n. 4, p. 129-138, Aug. 2002.
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