NEUROBIOQUÍMICA DEL ENVEJECIMIENTO Mg Inés Arnao Salas Maestría en Neurociencias 2009

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;