El proceso de envejecimiento biológico es sorprendentemente difícil de definir, pero hay pocas dudas de que está asociado con y / o debido a una multitud de cambios en la función de los órganos y en la resistencia al estrés y la enfermedad.
Al igual que otras características fenotípicas como el color del pelo o de los ojos, el envejecimiento y la longevidad parecen estar determinados por una compleja interacción de la dotación genética con las influencias ambientales. La evidencia de que algunas familias tienen longevidades excepcionales está ampliamente respaldada por estudios recientes de personas centenarias y sus descendientes.
Del mismo modo, la mutación de un solo gen puede incrementar notablemente la vida útil de un gusano microscópico Caenorhabditis elegans, y los genes de la longevidad descubiertos en este organismo tienen homólogos en el genoma de mamíferos.
En los ratones, mutaciones que afectan a la actividad de la hormona del crecimiento producen incrementos sustanciales y reproducibles en la longevidad media, mediana y máxima, tanto en machos como en hembras. Los ratones afectados, suelen ser enanos y sobreviven mucho más que sus hermanos.
Además estos ratones se benefician de un retraso en la aparición y una reducción en la incidencia de tumores y el mantenimiento de las funciones cognitivas a una edad avanzada
Otras características que se han encontrado en estos ratones son:
- Reducción de la expresión del IGF-1 en el hígado y de los niveles en sangre de IGF-1. Se cree que las acciones proliferativas y anti-apoptóticas de este IGF-1 mejoran la progresión (y quizá también la iniciación) de tumores, y los tumores son la causa más común de muerte en ratones de laboratorio.
- Mayor resistencia de los fibroblastos dérmicos a los tóxicos y sustancias oxidantes. La asociación de la resistencia a estas injurias con la longevidad está bien documentada en los gusanos y los insectos.
- Reducción de los niveles de insulina y mayor sensibilidad a la insulina. Estas características son opuestas a las principales características del síndrome metabólico y se cree que pueden retrasar el envejecimiento y proteger de una serie de enfermedades relacionadas con la edad.
- Aumento de los niveles de adiponectina. La adiponectina es un producto importante del tejido adiposo blanco, que promueve la sensibilidad a la insulina y ejerce efectos anti-inflamatorios y anti-aterogénicos. Altos niveles de adiponectina se han detectado también en los centenarios de diferentes poblaciones.
- Reducción del tamaño del cuerpo. Dentro de las especies, el menor tamaño del cuerpo se asocia con una mayor esperanza de vida y esta relación es especialmente llamativa en ratones de laboratorio y perros domésticos. Es muy poco probable que el tamaño corporal de por sí influya en el envejecimiento, sino que representa un biomarcador de varios procesos a nivel subcelular como la expresión de las proetinas de la familia mTOR (mammalian Target of Rapamycin). Las mTOR regulan rutas de señalización esenciales y están implicada en la progresión del ciclo celular.
La participación de las defensas contra el estrés oxidativo en el control de envejecimiento de mamíferos se ve apoyada por los estudios en animales transgénicos que sobreexpresan la enzima antioxidante catalasa en las mitocondrias.
La conclusión más importante y más sorprendente que se desprende de estas observaciones es que los niveles normales de expresión de numerosos genes no son óptimos para el mantenimiento del fenotipo juvenil o para la supervivencia a largo plazo. Al parecer, acciones fisiológicas normales de estos genes, o más bien sus productos proteicos, incurrien en 'costos' en términos de envejecimiento y supervivencia.
Los estudios en ratones mutantes demuestran que la hormona del crecimiento y su cascada de funcionamiento (GHRH, GH, IGF-1) pueden tener un impacto importante sobre el envejecimiento.
En la especie humana, hay evidencias de que tanto la deficiencia de GH como la resistencia a la GH puedan proteger a las personas afectadas de enfermedades relacionadas con la edad, incluyendo el cáncer y la aterosclerosis. También hay evidencias considerables de una relación recíproca entre la estatura adulta y el riesgo de varios tipos de cáncer.
Finalmente, los estudios en pacientes de edad avanzada y personas extremadamente longevas indican que un hipofuncionamiento de la hormona del crecimiento se asocian con menores tasas de mortalidad en las mujeres.
