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Última modificação
2009-02-24 13:24:37 UTC

O envelhecimento biológico

Mais que ser um real trabalho de investigação, o que segue retoma antes livremente as ideias que o professor Steven Austad expõe no seu apaixonante livro [1], do qual aconselho com vivacidade a leitura à qualquer pessoa interessada pelo assunto.

Drosophile	0,1
Rato	3
Enguia	6
Perua	12,5
Cabra	18
Morcego vampire	19,5
Gato	21
Canário	24
Salamandre manchado	25
Leão	29
Boi	30
Grizzly	31
Pequeno morcego moreno	32
Cão	34
Pombo	35
Chimpanzé	37
Esturgeon	50
Jacaré	56
Elefante	57
Cavalo	62
Ara	64
Homem	90
Tartaruga gigante	177

Longevidade máxima constatada (em anos) de algumas espécies animais
(Fontes: Encyclopædia Britannica, Quid et [1])

Envelhecimento e longevidade

Trata-se inicialmente de definir precisamente o envelhecimento biológico, que chama-se também sénescence, e dar indicadores fiáveis. Steven N. Austad [1] dá a definição seguinte do envelhecimento: a deterioração progressiva da quase totalidade das funções do organismo durante do tempo.

O primeiro critério que vem ao espírito para caracterizar o envelhecimento parece ser a longevidade ou esperança de vida, ou seja a duração de vida média de um indivíduo. Contudo, é claro que este dado não depende não somente do envelhecimento, mas também critérios ambientais. Consideram, como fê-lo o prémio Nobel de medicina Peter Medawar, hipotético o exemplo, rico em ensinos, de uma população de tubos à ensaio num laboratório. Se negligencia-se os rachas que podem eventualmente afectar a sua fragilidade, estes tubos “não envelhecem” não. Contudo, a pressão ambiental representada aqui pelas manipulações dos investigadores e laborantins conduzirá fatalmente à ruptura cada um dos tubos à ensaio. Pode-se por conseguinte completamente falar da longevidade de um tubo à ensaio, mas esta não tem nenhuma relação com qualquer envelhecimento intrínseco mas depende exclusivamente da habilidade dos experimentadores. Assim, de acordo com os laboratórios, a esperança de vida de um tubo à ensaio pode ser multiplicada por dez. É do mesmo modo nas populações animais. Dois grupos de indivíduos da mesma espécie, que devem por conseguinte apresentar um envelhecimento biológico similar, poderão ter uma longevidade muito diferente conforme está na natureza ou em cativeiro, de acordo com o número de depredadores, etc. ele é-nos necessário por conseguinte renunciar a utilizar o simples critério da longevidade para caracterizar o envelhecimento biológico.

Poderia-se então ser tentado utilizar medidas prouesses desportivas: é por exemplo claro que uma pessoa idosa não pode rivalizar sobre um 100 metros com um jovem homem. Contudo, o envelhecimento não é a única causa de uma eventual baixa de desempenhos: um atleta que põe-se a fumar e mais a não supervisionar a sua alimentação verá indubitavelmente os seus resultados reduzir-se espectacularmente, sem que aquilo deva-se ao envelhecimento do seu organismo. Problemas similares ocorrem quando interessa-se-se à outras funções do organismo, como a memória ou a fertilidade.

Com efeito, um bom indicador do envelhecimento parece ser a evolução da taxa de mortalidade, que pode-se identificar à probabilidade de morrer no ano que vem, à uma idade dada. A mortalidade segue à idade adulta um crescimento exponencial: se passa de 1% para 2% num tempo dado, passará de 2% para 4% no mesmo tempo. Obviamente, as taxas precisas de mortalidade de indivíduos de uma mesma espécie dependem de numerosos factores. Um homem por exemplo terá mais fraca probabilidade de morrer se vive numa sociedade industrializada e altamente médicalisée que se vive numa sociedade baseada na agricultura e fortemente sensível às epidemias. Do mesmo modo, estes dados são de diferentes em tempos de guerra ou tempos de paz, ou conforme for-se homem ou mulher (as mulheres apresentam na quase totalidade países das taxas de mortalidade inferiores aos dos homens, por razões sem dúvida biológicas e não sociológicos, mas ainda mal compreendidas). Contudo, o tempo de duplicação da taxa de mortalidade parece ser uma quase constante dentro de uma espécie. Nos homens, é mais ou menos de oito anos. Pode com efeito variar de 7 para 26 anos, mas se considera-se apenas os homens mais de 40 anos e que elimina-se as mortes não devidas à razões naturais, obtem-se dados que podem ainda variar menos.

Assim, o tempo de duplicação da taxa de mortalidade dá-nos um indicador relevante para medir a velocidade do envelhecimento e comparar as diferentes espécies animais: dez dias para os drosophiles, três meses para os ratos de laboratórios e oito anos para os seres humanos. Uma mesma espécie, desigualdades perante o envelhecimento parecem no entanto aparecer: por exemplo, existe famílias cujos membros têm frequentemente uma grande longevidade. Embora não se possa ser certo, poderia tratar-se apenas melhor de uma resistência, transmitida pelos genes, à certas doenças, e não pela retardação do envelhecimento. Conhece-se também doenças, como a síndroma de Hutchinson-Gilford ou a síndroma Werner, que parecem acelerar o envelhecimento das pessoas que são atingidas: queda de cabelos, maior risco de certas doenças cardiovasculares, maior risco de cancro para a síndroma Werner. Contudo, todos os sinais sénescence não aparecem: os pacientes particularmente não são tocados pelo diabetes ou pela doença de Alzheimer. Não se trataria por conseguinte lá real de um envelhecimento acelerado mas o aparecimento de alguns sintomas espectaculares e trágicos.

Porque do envelhecimento

O número de teorias que se enfrentam no domínio do envelhecimento é impressionante: o gérontologue russo Zhores Medvedev recenseou mais de 300. Contudo um grande número entre elas não se interessa realmente às causas, mas antes a mecânica sénescence. Neste sentido, não são, necessariamente contraditórias e podem simplesmente descrever vários aspectos de um mesmo fenómeno.

Em matéria de teoria do porque do envelhecimento, únicas três hipóteses sérias enfrentaram-se e dois entre elas revelaram-se errados. Aquilo não quer infelizmente dizer que o terceiro continua a boa, os investigadores que faltam de dados sobre a causa do envelhecimento.

A teoria do bem da espécie

A evolução de uma espécie, via a selecção natural, pode ocorrer apenas se há uma renovação das gerações. Está com efeito apenas pela reprodução que novas combinações de genes aparecem, fornecendo de novas características um indivíduo que pode assim melhor ser adaptado ao seu ambiente em perpétua mudança. A teoria do bem da espécie consiste a dizer que o envelhecimento permite precisamente esta renovação das gerações, aos indivíduos mais idosos que morrem para deixar lugar aos mais jovens. É por conseguinte para o bem da espécie, e não para o o seu limpo, que um indivíduo envelhece.

Um dos factos que parecem ser mais em prol deesta teoria é o caso das espécies como o salmão ou o rato marsupiale Antechinus. Estes animais reproduzem-se só uma vez durante a sua vida, e sofrem imediatamente após um envelhecimento acelerado que provoca rapidamente a sua morte (apenas os machos no caso de Antechinus). Parece natural explicar aquilo pela teoria do bem da espécie: o envelhecimento não é enquanto que uma etapa natural da vida, como o nascimento ou a reprodução, esta etapa que permite acelerar a morte do indivíduo e por conseguinte facilitar a renovação das gerações.

Contudo, esta teoria levanta um problema essencial: supõe que a evolução selecciona as características que são favoráveis ao grupo e não o indivíduo. Mas aquilo vai contra os princípios da biologia da evolução. Imaginam por exemplo uma população em que cada fêmea dá nascimento à duas crianças durante a sua vida, um macho e uma fêmea, e que todos os indivíduos morrem de morte natural. Esta população é equilibrada perfeitamente. A população que permanece de dimensão constante, os recursos não vêm faltar e a renovação das gerações faz-se sem problemas. Supõem agora que uma mutação ocorra e que apareça numa fêmea um gene que duplica a longevidade e por conseguinte o número de crianças. Este gene é manifestamente mau para o grupo dado que se espalha-se, a população seguirá um crescimento exponencial, o que colocará o problema da falta de recursos. Contudo, este gene é bom para o indivíduo que vive mais muito tempo e transmite à mais crianças o seu património genético. Que a evolução prediz, é que este novo gene espalhe-se, dado que progressivamente das gerações, a parte dos indivíduos portadora deste gene será cada vez mais importante. A selecção faz-se por conseguinte a nível do indivíduo e não do grupo e a teoria do bem da espécie encontra-se infirmada.

A teoria da taxa de vida

O metabolismo cria subprodutos (nomeadamente os radicais livres) capazes de danificar as células e que são sem dúvida um dos mecanismos importantes do envelhecimento. Pode-se por conseguinte pensar que a velocidade do metabolismo de um indivíduo que pode-se chamar a sua taxa de vida - condiciona o seu envelhecimento. Cada célula, de alguma espécie animal que seja, teria assim o mesmo “capital metabólico”, que pode-se ver como o seu consumo energético. As células, e por conseguinte o organismo, envelheceriam assim progressivamente do consumo deste capital.

Um grande número de constatações parece apoiar esta teoria: mais animal é um grande, mais tem células, e mais vive velho (o que, em primeira aproximação significa que envelhece lentamente). Drosophiles que coloca-se num ambiente mais frio (que reduz na mesma proporção a temperatura interna destes animais à sangue frio) vive mais muito tempo, e sabe-se que uma baixa de temperatura provoca uma retardação das reacções químicas que estão na base do metabolismo. Por último, uma experiência mostrou que se sous-alimentait ratos ou ratos de laboratório de 30% para 40% por relatório uma alimentação não limitada, mas evitando a desnutrição, estes animais vivessem 20% à 40% mais velha. Aquilo pode explicar-se pela teoria da taxa de vida por um envelhecimento retardado, falta de combustíveis ao metabolismo.

A consequência que teria tido esta teoria sobre os seres humanos se tivesse-se revelado verdadeira é bastante surpreendente: teria sido necessário de concluir que para envelhecer mais lentamente, e por conseguinte viver mais muito tempo, seria necessário comer muito pouco, mas suficientemente, e evitar qualquer exercício físico, grande consumidor de energia!

No entanto, diversos animais pareciam fazer excepção à esta teoria. Os morcegos, em primeiro lugar, próximos em dimensão de um grande número de pequenos mamíferos terrestres, vivem muito mais velhos que estes (enquanto que um rato vive único alguns anos, um morcego pode viver mais de vinte ou trinta anos, de acordo com a sua espécie). Esta particularidade tinha em primeiro lugar era explicada pelo facto de diversos espécies de morcegos hibernent, e por conseguinte tem um metabolismo muito retardado durante um grande período da sua vida. A explicação não pode contudo ter, porque apercebeu-se-se que outras espécies de morcegos, apresentando a mesma longevidade, hibernaient. Outro contra-exemplo à teoria da taxa de vida vem dos pássaros, que à dimensão igual, têm taxas metabólicas e uma temperatura corporal mais elevados que os dos mamíferos. No entanto, os pássaros podem viver à uma idade muito avançada: corvos ou papagaios de plus de 50 anos não são raros, e pareceria mesmo que certos papagaios excederam os cem anos. Por último, constatou-se que os ratos sous-alimentés não diminuiam com efeito a longo prazo o seu metabolismo. A teoria da taxa de vida, muito sedutora ao ociosos que possa ser, não é por conseguinte válida.

A teoria évolutionniste do envelhecimento

A doença de Huntington é uma doença genética mental à desencadeamento tardio que conduz à demência seguidamente à morte os indivíduos atingidos, e cujo estudo permitiu ao famoso biólogo Haldane descobrir um ponto importante para o estudo das causas do envelhecimento. Constatou que esta doença era anormalmente larga, dado que toca uma pessoa sobre 15.000 nas populações européias. A selecção natural teria devido quase eliminar-o, trazendo-o à taxas como por exemplo a síndroma de Hutchinson-Gilford que toca uma pessoa sobre oito milhões. Com efeito, a particularidade desta doença é que no momento em que golpeia os portadores do gene em causa, estes já têm tido praticamente todas as crianças que teriam tido se não forem atingidos. A doença que não age em geral apenas após o período de procriação, a selecção natural pode agir acima, o que explica o número elevado de portadores.

Para efectivamente compreender o fenómeno, retomam o exemplo da população de tubos à ensaio. Supõem que cada tubo dá nascimento um bebé guarnece de tubos, cada ano da sua existência. Ainda que os tubos não envelhecem, serão quebrados inevitavelmente. Por exemplo, a taxa de ruptura ascende à 50% por ano. Um tubo tem então uma possibilidade dezasseis de viver 4 anos e uma possibilidade sobre 1024 de viver dez anos. Supõem por último que apareça um gene “suicídio” que provoca a explosão do seu portador à idade de 4 anos. Como um número não negligenciável de tubos terá sobrevivido até à esta idade e que estarão ainda em condições de procréer, este gene será eliminado sem dúvida pela selecção natural. Em contrapartida, se a idade da explosão for atrasada à 10 anos, a sua influência sobre a população será quasenula e a selecção natural não favorecerá nem desfavorecerá este gene. É o que se passa para a doença de Huntington, é também o que poderia passar-se para o envelhecimento: este em certa medida tinha sido previsto pelas pela evolução, suas consequências que não aparecem apenas porque vivemos num ambiente superprotegido.

É também possível que os mecanismos (negativos) associados ao envelhecimento sejam a contrapartida de mecanismos positivos que desenrolam-se mais cedo na vida. Assim, experiências sobre porcos da Índia mostraram que as hormonas masculinas assim como testostérone poderiam ser originalmente cancros à uma idade avançada. Poderia haver um custo à reprodução. É de resto na sequência de um período de acoplamentos desenfreados que o macho Antenichus do qual falamos plus haut, meurt brutalmente.

Esta teoria évolutionniste do envelhecimento tem diversas consequências: são os animais que sofrem uma pressão ambiental forte que envelhecem o mais rapidamente possível. Seria absurdo para eles desperdiçar da energia opôr os mecanismos sénescence enquanto que correm o risco de morrer rapidamente, da pata de um depredador por exemplo. É por conseguinte natural que os grandes animais envelhecem mais lentamente que os pequenos, que os pássaros e morcegos, dispondo da vantagem que é o voo, vivem mais muito tempo que os mamíferos terrestres. E com efeito, apercebe-se-se que os pássaros que não são bom ladrões, como a aves de capoeira, a avestruz ou pingouins, têm longevidades menos grandes, trazidas à sua dimensão, que os outros pássaros (comparar por exemplo as longevidades da perua e o pombo no quadro acima). Por último, os salmões morrem após a sua reprodução porque valia-o melhor para consagrar a sua energia à procriação, antes que de esperar sobreviver um ano mais. A teoria évolutionniste do envelhecimento parece por conseguinte explicar porque a Natureza não pôs mais defesas contra os mecanismos sénescence.

Os mecanismos do envelhecimento

Fonte: The Tallahassee Democrat

Um dos principais mecanismos conhecidos do envelhecimento resultam da formação, durante do metabolismo, de oxidantes, dos quais os radicais livres. Estes são átomos ou moléculas que têm um electrão não emparelhado sobre a sua camada externa e que reagem fortemente por conseguinte muito com outras moléculas, para estabilizar-se e formar novos radicais livres. Este processo de oxidação pode danificar qualquer parte da célula, como as mitocôndrias que é a sede do metabolismo ou o ADN, sede da informação genética. Mutações podem assim ser provocadas, e sabe-se que são tais mutações que são da formação de células immortelles, ou seja um cancro. Perante esta ameaça, o organismo produz uma quantidade importante de antioxidante supostos estabilizar os radicais livres. Sabe-se que as vitaminas A, C e E são de bons antioxidante, mas o seu interesse in vivo na luta contra o envelhecimento não é provado. O organismo defende-se igualmente reparando as sequências de ADN danificadas (aquilo é possível porque os fios de ADN vêm por par, pela sequência de um fio que deduz-se da sequência do outro). Contudo, se reparar não tem o tempo de fazer-se antes de um dédoublemement da célula (uma mitose), a mutação torna-se irremediável.

Outro processo posto interessado pelo envelhecimento é a reacção de glycosylation descoberta pelo químico francês Louis Maillard: as moléculas de glicose presentes no organismo podem combinar-se à diferentes proteínas, alterando assim a sua estrutura. Quando sabe-se que as funções das proteínas dependem precisamente a mais parte do tempo da sua estrutura, compreende-se os prejuízos que podem ser causados. É, pareceria, este mecanismo que seria em causa na doença de Alzheimer. Lá ainda, o corpo previu defesas: certos fagócitos parecem especializados na destruição das proteínas danificadas. É necessário notar que os dois mecanismos previamente citados agem de concerto, os radicais livres que aceleram o glycosylation e este último que pode gerar radicais livres.

Conclusão - Perspectivas

O estudo do envelhecimento é ainda um domínio científico jovem e prometedor. Se um grande número de hipóteses for emitido, falta-se de uma teoria causal clara. Quanto eventuais aumas aplicações médicas na retardação do envelhecimento, não somos ainda lá. Os produtos milagres que prometem efeitos espectaculares nesta direcção têm em tanta validade científica único a fonte de juventude. Contudo, todas as esperanças são autorizadas neste sector cheio ébullition. Que seja desejável éthiquement ou não, o homem de 150 anos não é certamente para amanhã, mas talvez para depois de amanhã…

Bibliografia

1. Austad, Steven N.; Why we age; Nova Iorque; John Wiley & Sons, Inc. ; 1997.
2. “Processo”; A Investigação; juillet-août de 1999; n°322.

Obrigado à Jacques Tréton para os seus conselhos bibliográficos e Édouard Maurel-Segala para a sua releitura.

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