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Revista de Life Extension

LE Magazine febrero de 2001

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La evolución de
vida útil máxima en mamíferos
Cada especie de mamífero tiene un potencial máximo sabido de la vida útil (MLSP). Una línea intrigante de investigación inspirada por la teoría del radical libre del envejecimiento sugiere que el MLSP de cada especie corresponda al nivel de un radical libre llamado superóxido. El superóxido es un radical libre formado del oxígeno, especialmente cuando los electrones se escapan hacia fuera de la cadena respiratoria celular. Cuanto más bajo es el nivel mitocondrial del superóxido en una especie dada, más de largo la especie vive. Una relación similar entre el superóxido y MLSP también se ha encontrado en especie de la mosca. Mientras que esto no significa necesariamente que el superóxido es una causa directa del envejecimiento, abre algunas líneas fascinadoras de investigación, no obstante las altamente especulativas.

Para entender una penetración en la longevidad que esta investigación ha proporcionado, es necesario considerar un punto fino de la fisiología animal. En mamíferos, CoQ10 existe junto a la forma relacionada CoQ9. Las proporciones de CoQ10 y de CoQ9 varían grandemente entre la especie. Por ejemplo, las ratas y los ratones tienen sobre todo CoQ9, mientras que los conejos, los cerdos y las vacas tienen sobre todo CoQ10 en mitocondrias de la célula del corazón.
Los investigadores antioxidantes Rajindar Sohal, Achim Lass y colegas descubrieron que cuanto más alta es la proporción de CoQ9 en una especie, más el superóxido está generado en sus mitocondrias del corazón. Las especies con las partes más elevadas de CoQ10, por otra parte, tienen la producción más baja del superóxido en mitocondrias del corazón y viven el más largo. Como la muchacha y Sohal lo pusieron (1999), este hallazgo es “constante con la noción especulativa que la longevidad co-desarrolló con un aumento relativo en las cantidades de CoQ10.” Es decir la evolución de una vida útil más larga en mamíferos se puede conectar con la evolución de partes más elevadas de CoQ10.

No puede haber manera significativa de probar la hipótesis de Sohal experimental. Él y sus colegas hicieron una tentativa en la cual él alteró las proporciones naturales de CoQ9 y de CoQ10 en partículas submitochondrial aisladas de varias especies, después medido sus índices de producción del superóxido. En las concentraciones fisiológicas normales, los niveles del superóxido seguían siendo lo mismo; solamente en más arriba de las concentraciones normales hizo CoQ10 reducen la generación del superóxido. Así el papel de CoQ10 en la evolución sigue siendo sin embargo una hipótesis poco concluyente causante de reflexión.

Un modelo del envejecimiento bioenergético

Según la teoría del radical libre del envejecimiento, la acumulación de la tensión oxidativa y el daño oxidativo causa la degeneración relativa a la edad. Desde la DNA mitocondrial y la cadena respiratoria celular sea altamente susceptible al daño oxidativo, los complementos de esta teoría que la teoría bioenergética del envejecimiento propuso por Linnane. El cuadro 2 ilustra cómo estas teorías pudieron caber juntas.

La teoría bioenergética del envejecimiento

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Cuadro 1. La serie de cajas en la parte inferior muestra cómo el deterioro mitocondrial puede acelerar el envejecimiento y la degeneración, según lo propuesto por Linnane. Las mitocondrias son altamente susceptibles a la tensión oxidativa, que refuerza los otros factores.


Cuando la energía celular disminuye

Cuadro 2. célula que experimenta muerte celular programada.

La muerte celular programada es un proceso bien-orquestrado de la autodestrucción celular. Mientras que la célula se encoge y entonces los fragmentos, sus organelos siguen siendo relativamente intactos e incluidos por las membranas. Las células o los macrófagos vecinos digieren con seguridad los fragmentos. Por el contrario, en muerte celular necrótica la célula se hincha y las rupturas, los organelos se desintegran, y la inflamación tiende a ocurrir.

La muerte celular programada se ha descrito por décadas, pero los científicos apenas están comenzando a desenredar sus mecanismos moleculares. La muerte celular programada es actuada por la abertura de un canal en la membrana interna de las mitocondrias llamadas el “megachannel” (también llamado el poro de la transición de la permeabilidad, o PTP). Cuando el megachannel se abre, la membrana mitocondrial llega a ser altamente permeable y pierde su carga eléctrica. Los factores muerte-que promueven de la célula del espacio interno mitocondrial de la membrana se lanzan en la célula. Cuando esto sucede en bastante grande una proporción de las mitocondrias de la célula, la célula no puede sobrevivir. Este proceso puede llevar a la muerte celular programada, o a la necrosis llamada un camino más destructivo de la muerte celular. ¿Qué determina si el megachannel se abre y qué trayectoria que la célula de muerte toma?

Ahora sabemos que la muerte celular programada es controlada por las mitocondrias. Se piensa que cuando una catástrofe bioenergética súbita abre el megachannel antes de que la célula pueda adaptarse, la célula experimenta muerte necrótica violenta. Por otra parte, cuando el megachannel se abre gradualmente durante un suficiente periodo de tiempo, un proceso celular ordenado del suicidio revela en lugar de otro.

Un punto de enlace para la familia CoQ10 de compuestos se ha mostrado para regular la abertura del mega-canal en hígado de la rata y células musculares. Por otra parte, la nueva investigación innovadora del laboratorio muestra que CoQ10 inhibe directamente la abertura del megachannel.

La investigación japonesa muestra el efecto visible de CoQ10 sobre las células bajo tensión. La tensión oxidativa lleva a la muerte celular programada, en parte dañando la cadena respiratoria celular. Pues los radicales libres degradan los mecanismos reguladores del metabolismo de la célula, DNA y proteínas, la célula toma medidas adaptantes. Las mitocondrias agrandan o se funden típicamente para formar “megamitochondria.” Los científicos especulan que esto conserva energía o reduce la producción del radical libre. Si se desploma la tensión oxidativa, la célula puede volver a normal. Sin embargo, la tensión oxidativa adicional trae en muerte celular programada.

Los científicos japoneses encontraron que CoQ10 previene estos cambios patológicos. Dieron un grupo de la hidracina de las ratas, una droga que estimula la producción de radicales libres, por 7 a 8 días. Dieron a otro grupo CoQ10 además de la hidracina. Los hepatocitos (células de hígado) del grupo de la hidracina mostrado “agrandaron notable” las mitocondrias, mientras que los hepatocitos de la hidracina más el grupo CoQ10 “fueron hinchados solamente levemente,” según lo ilustrado abajo. Los autores concluyen que CoQ10 previno la formación del megamitochondria suprimiendo la peroxidación del lípido, y quizás previniendo la degradación de la respiración celular (el desacoplar del consumo del oxígeno de la producción del ATP).


El cuadro 3. CoQ10 protege las mitocondrias del hígado de la rata contra toxicidad del radical libre.

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Mitocondrias normales del hígado de una rata no tratada. Megamitochondria del hígado de una rata dada la hidracina de la toxina. Esta ampliación notable de las mitocondrias precede a menudo muerte celular de stess oxidativos. Mitocondrias del hígado de una rata dada CoQ10 junto con la toxina. Estas mitocondrias son casi normales, exhibiendo solamente la ampliación leve.

La impresión del artista, adaptada de Adachi K. y otros (1995).

Referencias

Adachi K y otros. Una eliminación de la DNA mitocondrial en cardiotoxicity doxorubicin-inducido murine. 1993. Comm de la bioquímica Biophys Res 195: 945-951.

Supresión de Adachi K y otros de la formación hidracina-inducida de megamitochondria en el hígado de la rata por la coenzima Q10. 1995.
Toxicol Pathol 23: 667-676.

La suplementación de Alleva R y otros con la coenzima Q10 protege la DNA contra daño oxidativo y aumenta actividad enzimática de la reparación de la DNA. 2000.
MED libre del Biol de Radic 29, Suppl 1: S80.

Decaimiento mitocondrial de los BN de Ames y otros en el envejecimiento. 1995.
Acta de Biochim Biophys 1271: 165-170.

Mutaciones mitocondriales de la DNA de Arbustini E y otros y anormalidades mitocondriales en cardiomiopatía dilatada. 1998.
J Pathol 153: 1501-1510.

Mutagénesis, tumorigenicity, y apoptosis de Cavalli LR y otros: ¿las mitocondrias están implicadas? 1998.
Mutat Res 398: 19-26.

“Nutrición celular para la vitalidad y la longevidad,” revista de Life Extension, abril de 2000, págs. 24-28.

Mitocondrias de DiMauro S y otros en desordenes neuromusculares. 1998.
Acta de Biochim Biophys 1366: 199-210.

La enfermedad mitocondrial del LA de Esposito y otros en ratón da lugar a la tensión oxidativa creciente. 1999.
Proc Acad nacional Sci Los E.E.U.U. 96: 4820-4825.

Fontaine E y otros. Un sitio ubiquinona-obligatorio regula el poro mitocondrial de la transición de la permeabilidad. 1998.
Biol Chem de J 273: 25734-25740.

Regulación de Fontaine E y otros del poro de la transición de la permeabilidad en mitocondrias del músculo esquelético. 1998.
Biol Chem de J 273: 12662-12668.

Geromel V y otros. Las consecuencias de una deficiencia de cadena respiratoria suave en la oxidación competitiva del substrato en mitocondrias humanas. 1997.
Comm de la bioquímica Biophys Res 236: 643-646.

Karbowski M y otros libera la formación y el apoptosis radical-inducidos del megamitochondria. 1999.
MED libre del Biol de Radic 26: 396-409.

Kopsidas G y otros. Una correlación edad-asociada entre la disminución de la bioenergía y los cambios celulares del mtDNA en músculo esquelético humano. 1998.
Mutat Res 421: 27-36.

Distribución Tejido-específica Kovalenko SA y otros de los cambios mitocondriales múltiples de la DNA durante el envejecimiento humano. 1998.
Ana NY Acad Sci 854: 171-181.

Relación de Ku HH y otros entre el superóxido mitocondrial y la producción del peróxido de hidrógeno y longevidad de la especie mamífera. 1993.
MED libre del Biol de Radic 15: 621-627.

Muchacha homólogos mitocondriales y otros de una ubiquinona, generación radical del superóxido, y longevidad en diversa especie mamífera. 1997.
Biol Chem de J 272: 19199-19204.

La muchacha y otros las comparaciones de la coenzima Q limita a las proteínas mitocondriales de la membrana entre diversas especies mamíferas. 1999.
MED libre del Biol de Radic 27: 220-226.

Mutaciones mitocondriales de la DNA de Linnane AW y otros como contribuidor importante al envejecimiento y a enfermedades degenerativas. 1989.
Lanceta 1: 642-645.

Linnane AW y otros. La universalidad de la enfermedad y del mejoramiento bioenergéticos con terapia redox. 1995.
Acta de Biochim Biophys 1271: 191-194.

Linnane AW y otros. La universalidad de la enfermedad bioenergética. terapia bioenergética celular Edad-asociada de la degradación y del mejoramiento. 1998.
Ana NY Acad Sci 854: 202-213.

Inhibición de Martinucci S y otros Ca2+-reversible del megachannel mitocondrial por análogos de la ubiquinona. 2000.
FEBS Lett 480: 89-94.

Acumulación grande Envejecimiento-dependiente de Michikawa Y y otros de mutaciones de punto en la región de control humana del mtDNA para la réplica. 1999.
Ciencia. 286: 774-9.

Ozawa T. Genetic y cambios funcionales en mitocondrias se asoció al envejecimiento. 1997.
Rev de Physiol 77: 425-464.

La coenzima Q10 de Pepe S y otros normaliza la recuperación contráctil posts-isquémica empeorada del miocardio humano envejecido in vitro. 1998.
Circulación 98, Suppl: 3602.

Control de Richter C y otros del apoptosis por el nivel celular del ATP. 1996.
FEBS Lett 378: 107-110.

La respuesta de Rosenfeldt FL y otros del miocardio humano a la hipoxia y a la isquemia disminuye con edad. 1998.
Ana NY Acad Sci 854: 489-490.

El tratamiento de la coenzima Q10 de Rowland mA y otros mejora la tolerancia del miocardio senescente a la tensión de establecimiento del paso en la rata. 1998.
Cardiovasc Res 40: 165-173.

Superóxido de Sohal RS y otros y generación mitocondrial del peróxido de hidrógeno, daño oxidativo de la proteína, y longevidad en diversa especie de moscas. 1995.
MED libre del Biol de Radic 19: 499-504.

Mitocondrias Susin SA y otros como reguladores del apoptosis: no dude no más. 1998.
Acta de Biochim Biophys 1366: 151-165.

Ms de Turker. Mutaciones de la célula somática: ¿pueden proporcionar un vínculo entre el envejecimiento y el cáncer? 2000.
Revelador de envejecimiento Mech 117: 1-19.

Wallace DC. Enfermedades mitocondriales en hombre y ratón. 1999.
Ciencia 283: 1482-1488.

Mutaciones mitocondriales de la DNA de Wallace DC y otros en enfermedades y el envejecimiento degenerativos humanos. 1995.
Acta de Biochim Biophys 1271: 141-151.

Gualterio L y otros. Tres clases de análogos de la ubiquinona regulan el poro mitocondrial de la transición de la permeabilidad a través de un sitio común. 2000.
Biol Chem de J 275: 29521-29527.

Wei YH. Tensión oxidativa y mutaciones mitocondriales de la DNA en el envejecimiento humano. 1998.
MED del Biol de Proc Soc Exp 217: 53-63.

Aumento simultáneo de Wei YH y otros de las eliminaciones de la DNA y de la peroxidación mitocondriales del lípido en el envejecimiento humano. 1996.
Proc NY Acad Sci 786: 24-43.

Zhang C y otros varió el predominio de las eliminaciones mitocondriales edad-asociadas de la DNA en diversas especies y tejidos: una comparación entre el ser humano y la rata. 1997.
Comm de la bioquímica Biophys Res 230: 630-635.

Los inhibidores de cadena respiratorios mitocondriales de Wolvetang EJ y otros inducen apoptosis. 1994.
FEBS Lett 339: 40-44.

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