Envejecimiento Mitocondrial

|RevisiónJueves 1 Enero 2004. Volumen 16 - Número 01 p. | |
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Clínica e investigación en arteriosclerosis

Papel de la mitocondria en el proceso de envejecimiento

F Cardellacha   O Miróa  

aLaboratorio de Funcionalismo Mitocondrial. Grupo de Investigación Muscular. IDIBAPS. Servicio de Medicina Interna General. HospitalClínic. Universidad de Barcelona. Barcelona. España.


Role of mitochondria in the aging process

Introducción
El envejecimiento constituye un proceso biológico de causa multifactorial que se caracteriza por un deterioro general de las funciones fisiológicas y bioquímicas que comporta una disminución de la capacidad de respuesta frente a diversos estímulos, con el consiguiente aumento de lamorbilidad y, finalmente, el inevitable fallecimiento del individuo1-3 .
En 1956, Harman4 sugirió por primera vez que los radicales libres del oxígeno (RLO) podrían desempeñar un papel destacado en el proceso del envejecimiento. Esta teoría se fundamentaba en que la acumulación de dichos radicales daría lugar a una lesión de las macromoléculas que, en definitiva, conduciría a los cambios propios de laedad. En el ser humano, la mitocondria es el principal productor de RLO y, al mismo tiempo, constituye el proveedor de energía necesaria para todos los procesos celulares; por dicha razón, esta estructura subcelular se apuntó como el órgano diana de los RLO por excelencia. Su lesión sería la clave para entender el proceso del envejecimiento, así como el desarrollo de aquellas enfermedadesdegenerativas que lo acompañan: cáncer, enfermedades cardiovasculares, deterioro del sistema inmunológico, trastornos neurológicos, diabetes mellitus, arteriosclerosis y cataratas, entre otros.
En la presente revisión se tratan los aspectos etiológicos y patogénicos que atañen a la relación entre la mitocondria y el proceso del envejecimiento.
Radicales libres del oxígeno
Un radical libre, osimplemente un radical, es todo átomo, molécula o compuesto que contiene un electrón desapareado5 . Los radicales más conocidos son el átomo de hidrógeno, la mayoría de metales de transición y el oxígeno6 . La molécula de oxígeno es un doble radical, puesto que sus 2 electrones se localizan en órbitas distintas y, por consiguiente, son independientes el uno del otro. Los radicales libres pueden originarsepor: a) destrucción de enlaces covalentes; b) adición de un electrón a un átomo neutro, o c) pérdida de un electrón de un átomo neutro. Estos radicales, especialmente si son de bajo peso molecular, generalmente tienen una gran capacidad reactiva; por consiguiente, su vida media es muy corta. Puesto que tienen un solo electrón, son altamente "electrofílicos" y atacan moléculas con una alta densidadelectrónica, como las que contienen átomos de nitrógeno (por ejemplo, proteínas, aminoácidos, ADN y ARN) y dobles enlaces del tipo carbono-carbono (por ejemplo, fosfolípidos y ácidos grasos poliinsaturados [LH]). Los fosfolípidos y los ácidos grasos poliinsaturados son muy susceptibles a la acción substractora de electrones por parte de los radicales libres (R* ). Esta reacción se conoce con elnombre de autooxidación y conduce a la formación de un hidroxiperóxido del lípido (LOOH) y a la generación de un nuevo radical libre; como resultado de ello, se produce una reacción autocatalítica que se denomina peroxidación lipídica:
LH + R• → RH + L•
L• + O2 → LOO•
LOO• + LH → LOOH + L•
  A menudo se ha dicho del oxígeno que es una "espada de doble filo". Ello se debe a que, por un lado, sibien es vital para el mantenimiento de la vida, existe un gran número de reacciones celulares en las que la utilización del oxígeno resulta en la formación de radicales libres. De hecho, el tratamiento prolongado con oxígeno conlleva un gran riesgo de toxicidad por éste.
La importancia biológica de los radicales libres en los seres vivos no se ha considerado hasta hace relativamente poco...