NEUROBIOQUÍMICA DEL ENVEJECIMIENTO

Mg Inés Arnao Salas

Maestría en Neurociencias

2009

Porqué envejecemos?

El envejecimiento es un fenómeno El envejecimiento es un fenómeno universal y fisiológico progresivo, universal y fisiológico progresivo,

caracterizado por cambios degenerativos, caracterizado por cambios degenerativos, tanto en la estructura , tanto en la estructura ,

metabolismo ,como en la función de metabolismo ,como en la función de órganos y tejidos.órganos y tejidos.

Teorías del envejecimientoTeoría estocásticas:

T. Error catastrófico

T. Entrecruzamiento

T. Desgaste

T. Radicales libres

Teoría no estocásticas:

T. Del marcapaso (sistema inmunológico y neuroendocrino).

T. Genética

Cambios en la fisiología y la bioquímica con la edad

Bioquímicos Fisiológicos

Metabolismo basal Volumen respiratorio máximo

Recambio de proteínas Capacidad de filtración renal

Tolerancia a la glucosa Capacidad de concentración renal

Capacidad reproductora Rendimiento cardiovascular

Acortamiento de telómeros Sistema músculo esquelético

Fosforilación oxidativa Velocidad de conducción nerviosa

Sistemas endocrino y exocrino

Sistema reproductor e inmunitario

Sistemas sensoriales

Bioquímica y envejecimiento

Modificación de proteínas

Modificación y mutación del DNA

Otros

Enlaces covalentes Oxidación Lipofuscina

Oxidación Depurinación E inactivas

Desaminación Sustituciones

D-aspartato Inserciones y deleciones

Grupos C=O en proteínas

Inversiones y transposiciones

Glucoxidación

Lipoxidación

Envejecimiento cerebral• Dado que el cerebro no es un sistema

cerrado, múltiples cambios relacionados al envejecimiento están implicados en el deterioro.

• Diferentes mecanismos de deterioro:• Glicación en el diabético• Daño endotelial en el hipertenso• Daño oxidativo en estados

proinflamatorios• Depósito amiloide en mutaciones

específicas• Depleción de células madres en

sujetos con menos reserva

Envejecimiento cerebral

• Cambios Macroscópicos:• Disminución de peso y

tamaño (10-17%)• Aumento de tamaño de

los ventrículos• Aumento de profundidad

de los surcos• Disminución del grosor

de las circunvoluciones• Disminución del volumen

cerebral

Microscópicos:

• Disminución del Nº de neuronas.

• Abundantes pigmentos /gránulos de lipofucsina.

• Cambios neurofibrilares.

• Placas seniles: 50% en mayores de 65 años

• Alteraciones axonales y de la mielina

•Deterioro de los circuitos mediados por los NT

Lipofucsinas en el cerebro

• La observación que las neuronas que regularmente contienen abundante lipofucsina, tales como las neuronas del núcleo geniculado lateral, están entre las más resistentes a cambios degenerativos asociados a la edad .

• Se ha propuesto que la capacidad de formar lipofucsina es una respuesta adaptativa exitosa y las neuronas que pierden esta capacidad son susceptibles a la degeneración.

Cambios en las proteínas del cristalino y del cartílago costal con la edad

A nivel cerebral las lipofucsinas: áreas motoras y en la corteza cerebral.

Neurotransmisores y envejecimiento cerebral

• Los más afectados son:• Los colinérgicos de proyección cortical

Niveles reducidos de la colina acetiltransferasa (CAT) en la neocorteza y en el hipocampo

• Los nor adrenérgicos de proyección cortical• Dopaminérgico nigroestriado• Reducción de receptores edad dependiente de

adrenérgicos alfa 2 y beta• Disminución de receptores 5HT1a en

determinadas áreas

Cuáles son los posibles factores que pueden alargar o acortar la vida

en los organismos?

Envejecimiento: Cambios bioquímicos y funcionales del Sistema Nervioso Central.

• El aumento de la expectativa de vida en los seres humanos ha revelado la aparición de déficit neurológicos y cambios degenerativos de lenta evolución con la edad.

• Estos cambios no corresponden a muerte neuronal sino a cambios degenerativos de tipo funcional. Así, se observan cambios asociados al envejecimiento que inciden en la regulación del calcio, el estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria, los que a su vez modifican la reactividad de la glía y la función neural.

• Los límites entre envejecimiento normal y patológico no están claramente diferenciados y parecen estar influenciados por innumerables factores biológicos, involucrando influencias genéticas, pero también dependientes de factores ambientales como la dieta, drogas, historial de enfermedades e injurias.

Rev Chil Neuro-Psiquiat 2005; 43(4): 297-304

Envejecimiento normal

• Los cambios cerebrales que más frecuentemente ocurren en el envejecimiento normal son:

• disminución del peso y volumen cerebrales,• atrofia cortical, • pérdida de neuronas corticales y de algunos

núcleos subcorticales,• aumento de gránulos de lipofuscina en neuronas

y glía,• cambios hipertróficos en la glía astrocitaria;