Per Cocer Peptides 
fa 1 mes
TOTS ELS ARTICLES I LA INFORMACIÓ DELS PRODUCTES PROPORCIONATS EN AQUEST LLOC WEB SÓN ÚNICAMENT PER A LA DIFUSIÓ D'INFORMACIÓ I FINS EDUCATIUS.
Els productes proporcionats en aquest lloc web estan destinats exclusivament a la investigació in vitro. La investigació in vitro (llatí: *in glass*, que significa en cristalleria) es realitza fora del cos humà. Aquests productes no són farmacèutics, no han estat aprovats per la Food and Drug Administration (FDA) dels EUA i no s'han d'utilitzar per prevenir, tractar o curar cap afecció, malaltia o dolència mèdica. Està estrictament prohibit per llei introduir aquests productes en el cos humà o animal de qualsevol forma.
Visió general
L'envelliment es caracteritza per la disminució gradual de les funcions fisiològiques i l'augment de la susceptibilitat a les malalties. Entendre els signes i les característiques de l'envelliment és crucial per dilucidar els mecanismes biològics de l'envelliment i desenvolupar estratègies per frenar l'envelliment i prevenir malalties relacionades.
Figura 1. Mecanisme antiarrugues.
Signes i característiques de l'envelliment
(1) Inestabilitat genòmica
La inestabilitat genòmica és un factor clau de l'envelliment. L'acumulació de danys a l'ADN prové de factors endògens com les espècies reactives d'oxigen (ROS) produïdes durant els processos metabòlics, així com de factors exògens com la radiació ultraviolada i els productes químics. A mesura que els organismes envelleixen, l'eficiència dels mecanismes de reparació de l'ADN disminueix, donant lloc a danys a l'ADN no resolts. Si les ruptures d'ADN de doble cadena no es reparen correctament, poden provocar anomalies estructurals cromosòmiques i reordenacions gèniques, afectant l'expressió gènica i la funció cel·lular. En les cèl·lules envellides, les alteracions en l'expressió de proteïnes clau en la via de resposta al dany a l'ADN redueixen la tolerància de la cèl·lula al dany a l'ADN, accelerant així el procés d'envelliment. Aquesta inestabilitat genòmica no només afecta la funció cel·lular normal, sinó que també està estretament associada amb l'aparició i la progressió de diverses malalties relacionades amb l'edat, com el càncer i les malalties neurodegeneratives.
(2) Desgast dels telòmers
Els telòmers són seqüències repetitives d'ADN als extrems dels cromosomes que actuen com a taps protectors, evitant la fusió i degradació dels extrems dels cromosomes. Durant la divisió cel·lular, els telòmers s'escurcen gradualment perquè l'ADN polimerasa no pot replicar completament els extrems dels cromosomes. Quan els telòmers s'escurcen fins a cert punt, les cèl·lules entren en un estat senescent o pateixen apoptosi. Això es deu al fet que els telòmers curts són reconeguts per les cèl·lules com a danys a l'ADN, activant així els punts de control del cicle cel·lular per evitar una major divisió cel·lular. La telomerasa pot estendre la longitud dels telòmers, però la seva activitat és baixa a la majoria de cèl·lules somàtiques. A mesura que augmenta l'edat, els telòmers es continuen escurçant, convertint-se en un important marcador de la senescència cel·lular. Alguns estudis han descobert que l'activació de la telomerasa o l'ús de la teràpia gènica per allargar la longitud dels telòmers poden retardar en certa mesura la senescència cel·lular, proporcionant nous coneixements per a la investigació contra l'envelliment.
(3) Canvis epigenètics
La regulació epigenètica té un paper clau en l'especificitat espaciotemporal de l'expressió gènica, i el procés d'envelliment s'acompanya de canvis epigenètics generalitzats. Les alteracions en els patrons de metilació de l'ADN són un dels canvis epigenètics comuns. Durant l'envelliment, els nivells generals de metilació de l'ADN disminueixen, però certes regions específiques promotores de gens presenten hipermetilació, que condueixen al silenciament d'aquests gens. Els gens relacionats amb la regulació del cicle cel·lular, la reparació de l'ADN, etc., experimenten una expressió reduïda a causa de la hipermetilació del promotor, afectant així les funcions cel·lulars normals. Les modificacions de les histones com l'acetilació i la metilació també experimenten canvis, que influeixen en l'estructura de la cromatina i l'accessibilitat dels gens. Aquests canvis epigenètics poden regular processos cel·lulars com la proliferació, la diferenciació i l'envelliment afectant l'expressió gènica, i els canvis epigenètics presenten un cert grau de reversibilitat, proporcionant objectius potencials per a la intervenció de l'envelliment.
(4) Pèrdua de l'homeòstasi de proteïnes
L'homeòstasi de proteïnes és la base per mantenir la funció cel·lular normal, que inclou processos com el plegament, el transport i la degradació de proteïnes. Amb l'edat, els mecanismes d'homeòstasi de proteïnes dins de les cèl·lules es desequilibren gradualment. L'expressió i la funció de les chaperones moleculars com les proteïnes de xoc tèrmic disminueixen, impedint que les proteïnes recentment sintetitzades es pleguin correctament, donant lloc a l'acumulació de proteïnes mal plegades a les cèl·lules. Les funcions dels sistemes proteasoma i autofàgia-lisosomal també es deterioren, reduint la seva capacitat d'eliminar proteïnes mal plegades i danyades. L'acumulació d'aquestes proteïnes anormals forma agregats que interrompen els processos fisiològics normals dins de les cèl·lules, activen vies de senyalització de l'estrès intracel·lular i condueixen a l'envelliment cel·lular. En les malalties neurodegeneratives, les proteïnes mal plegades com les proteïnes β-amiloide i tau s'acumulen en grans quantitats, provocant disfunció neuronal i mort, que està estretament relacionada amb la pèrdua de l'homeòstasi proteica durant el procés d'envelliment.
(5) Desregulació de la senyalització de nutrients
Les vies de detecció de nutrients tenen un paper clau en el creixement cel·lular, el metabolisme i l'envelliment. Preneu com a exemple la via mTOR (objectiu de mamífers de rapamicina); pot detectar l'estat nutricional de les cèl·lules i regular processos com la síntesi de proteïnes, el creixement cel·lular i l'autofàgia. Quan els nutrients són abundants, mTOR s'activa, afavorint el creixement i la proliferació cel·lular; tanmateix, l'activació excessiva de la via mTOR s'associa amb l'envelliment, ja que inhibeix l'autofàgia, donant lloc a l'acumulació d'orgànuls i proteïnes danyades, alhora que promou respostes inflamatòries. La restricció calòrica moderada pot inhibir l'activitat mTOR, activar l'autofàgia i eliminar els residus cel·lulars, alentint així l'envelliment. La via de senyalització de la insulina/factor de creixement semblant a la insulina-1 (IGF-1) també està estretament relacionada amb la regulació dels nutrients i l'envelliment; la desregulació d'aquesta via afecta el metabolisme cel·lular i la vida útil. Mitjançant la regulació de les vies de detecció de nutrients, es poden millorar els estats metabòlics cel·lulars, retardant així el procés d'envelliment.
(6) Disfunció mitocondrial
Els mitocondris, com a centrals cel·lulars, tenen un paper central en el procés d'envelliment. Amb l'avançament de l'edat, l'estructura i la funció dels mitocondris pateixen canvis significatius. L'ADN mitocondrial (ADNmt), sense protecció d'histones i situat a prop dels llocs de producció de ROS, és propens a danys oxidatius, donant lloc a l'acumulació de mutacions de l'ADNmt. Aquestes mutacions perjudiquen la funció dels complexos de la cadena respiratòria mitocondrial, redueixen l'eficiència de producció d'ATP i augmenten la producció de ROS. L'excés de ROS danya encara més els mitocondris i altres biomolècules dins de les cèl·lules, creant un cercle viciós. Els desequilibris en la dinàmica mitocondrial (incloses la fusió i la fissió) també afecten la funció i la distribució mitocondrial. A les cèl·lules senescents, la fissió mitocondrial excessiva dóna lloc a mitocondris breus i fragmentats amb una funció deteriorada. Les anomalies del metabolisme energètic induïdes per la disfunció mitocondrial i l'augment de l'estrès oxidatiu són característiques clau de l'envelliment cel·lular i de l'organisme, estretament associats amb l'aparició i la progressió de diverses malalties relacionades amb l'edat, com ara les malalties cardiovasculars i les malalties neurodegeneratives.
(7) Senescència cel·lular
La senescència cel·lular es refereix a la pèrdua de la capacitat proliferativa i l'entrada en un estat d'aturada del creixement relativament estable i irreversible. Les cèl·lules senescents presenten característiques fenotípiques úniques, com ara un augment del volum cel·lular, una morfologia aplanada i una activitat elevada de β-galactosidasa. Els mecanismes desencadenants de la senescència cel·lular són diversos, com ara l'escurçament dels telòmers, el dany a l'ADN i l'estrès oxidatiu. Les cèl·lules senescents segreguen una sèrie de citocines, quimiocines i proteases, formant un fenotip secretor associat a la senescència (SASP). SASP no només exerceix efectes paracrins sobre les cèl·lules circumdants, induint respostes inflamatòries i remodelació de la matriu extracel·lular, sinó que també pot promoure la fibrosi dels teixits i la formació del microambient tumoral. Tot i que la senescència cel·lular pot suprimir la proliferació de cèl·lules tumorals fins a cert punt, l'acumulació a llarg termini de cèl·lules senescents al cos pot afectar negativament la funció dels teixits i els òrgans, accelerant el procés d'envelliment.
(8) Esgotament de cèl·lules mare
Les cèl·lules mare tenen la capacitat d'autorenovar-se i diferenciar-se en diversos tipus de cèl·lules, jugant un paper crucial en el desenvolupament, manteniment i reparació de teixits i òrgans. A mesura que augmenta l'edat, la funció de les cèl·lules mare disminueix gradualment, amb una capacitat d'autorenovació reduïda i un potencial de diferenciació limitat. Durant el procés d'envelliment, l'equilibri de la diferenciació de cèl·lules mare hematopoètiques en diferents llinatges de cèl·lules sanguínies es veu alterat, donant lloc a una funció del sistema immunitari deteriorada. Les capacitats de proliferació i diferenciació de les cèl·lules mare mesenquimals també es debiliten, afectant la reparació i la regeneració dels teixits ossis, cartílags i adipós. Les causes de l'esgotament de les cèl·lules mare inclouen canvis en el microambient, la desregulació de les vies de senyalització intracel·lular i l'acumulació de danys a l'ADN. La pèrdua de la funció de les cèl·lules mare redueix la capacitat de reparació dels teixits i òrgans, fent-los incapaços de respondre eficaçment a lesions i malalties, provocant així l'envelliment corporal.
(9) Canvis en la comunicació intracel·lular
La comunicació intercel·lular és crucial per mantenir l'homeòstasi dels teixits i òrgans. Durant el procés d'envelliment, la comunicació intracel·lular experimenta canvis significatius. A mesura que augmenta l'edat, la comunicació d'unió entre cèl·lules disminueix, afectant l'intercanvi de materials i la transmissió de senyals entre cèl·lules. A més, la funció del sistema endocrí també canvia, provocant un desequilibri hormonal. Els canvis en la secreció i l'acció d'hormones com la insulina i l'hormona del creixement afecten el metabolisme sistèmic i la funció cel·lular. L'activació de les vies de senyalització inflamatòria és un altre aspecte important de la comunicació intracel·lular alterada. Les cèl·lules senescents segreguen factors SASP que desencadenen respostes inflamatòries cròniques, interrompent la comunicació intercel·lular normal i el microambient dels teixits. Aquestes alteracions en la comunicació intracel·lular condueixen a una coordinació disfuncional entre teixits i òrgans, afavorint així la progressió de l'envelliment.
La interconnexió dels marcadors i característiques d'envelliment
Els diferents marcadors i característiques de l'envelliment no estan aïllats, sinó que estan interconnectats i influeixen mútuament, impulsant col·lectivament el procés d'envelliment. La inestabilitat genòmica provoca danys a l'ADN, que al seu torn desencadena l'envelliment cel·lular i l'esgotament de les cèl·lules mare. El desgast dels telòmers també activa la resposta al dany de l'ADN, agreujant la inestabilitat genòmica. Els canvis epigenètics poden influir en l'expressió gènica, regulant així processos com l'homeòstasi de proteïnes, la regulació dels nutrients i la funció mitocondrial. Les ROS induïdes per la disfunció mitocondrial poden danyar encara més l'ADN, donant lloc a una inestabilitat genòmica, alhora que afecta les vies de senyalització intracel·lular i altera la comunicació intercel·lular. La senescència cel·lular i l'esgotament de les cèl·lules mare perjudiquen la reparació dels teixits i la capacitat regenerativa, mentre que els canvis en el microambient dels teixits, al seu torn, afecten la senescència cel·lular i la funció de les cèl·lules mare.
Aplicació de marcadors i característiques d'envelliment en salut i malaltia
(1) Com a biomarcadors
Els marcadors i les característiques d'envelliment poden servir com a biomarcadors per avaluar el grau d'envelliment i l'estat de salut d'un individu. Per exemple, mesurant la longitud dels telòmers, els patrons de metilació de l'ADN i els indicadors de funció mitocondrial, és possible predir l'edat biològica d'un individu i el risc de desenvolupar malalties relacionades amb l'edat fins a cert punt. Aquests biomarcadors ajuden a la detecció precoç de possibles problemes de salut, proporcionant una base per a una gestió i intervenció personalitzada de la salut. En la prevenció de malalties cardiovasculars, la detecció de biomarcadors de l'envelliment relacionats amb la inflamació a la sang ajuda a identificar persones d'alt risc i permet mesures d'intervenció primerenca, com ara ajustos a l'estil de vida o teràpia farmacològica.
(2) Objectius de desenvolupament de fàrmacs
Els diferents marcadors i característiques de l'envelliment proporcionen objectius abundants per al desenvolupament de fàrmacs. Per a la inestabilitat genòmica, es poden desenvolupar fàrmacs que promouen la reparació de l'ADN; per al desgast dels telòmers, es poden explorar fàrmacs que activen la telomerasa o protegeixen els telòmers; per a la pèrdua de l'homeòstasi de proteïnes, es poden desenvolupar fàrmacs que milloren la funció molecular de les chaperones o afavoreixen la degradació de proteïnes, etc. En els darrers anys, la investigació sobre rapamicina i els seus anàlegs dirigits a la via mTOR ha fet un avenç significatiu en l'alentiment de l'envelliment i l'allargament de la vida útil, proporcionant un model d'èxit per al desenvolupament de fàrmacs antienvelliment. Per a l'envelliment cel·lular, el desenvolupament de fàrmacs que puguin netejar cèl·lules senescents o inhibir el SASP pot millorar els símptomes de les malalties relacionades amb l'envelliment i frenar el procés d'envelliment.
(3) Estratègies d'intervenció sanitària
A partir de la comprensió dels marcadors i característiques de l'envelliment, es poden formular les estratègies d'intervenció sanitària corresponents. Pel que fa a la intervenció dietètica, la restricció calòrica i la dieta mediterrània poden regular les vies de detecció de nutrients, millorar l'estat metabòlic i retardar l'envelliment. La intervenció de l'exercici pot millorar la funció mitocondrial, promoure la proliferació i diferenciació de cèl·lules mare i millorar la comunicació intercel·lular, tot això té efectes positius per retardar l'envelliment. L'ús d'antioxidants pot reduir l'estrès oxidatiu, protegir les cèl·lules del dany de les ROS i mantenir la funció cel·lular normal. Aquestes estratègies integrals d'intervenció sanitària ajuden a frenar el procés d'envelliment i a millorar la qualitat de vida de les persones grans.
Conclusió
Els marcadors i les característiques de l'envelliment abasten una àmplia gamma de canvis des dels nivells moleculars fins als cel·lulars i dels teixits/òrgans, que estan interconnectats i influeixen mútuament, formant col·lectivament els complexos mecanismes biològics de l'envelliment. La comprensió d'aquests marcadors i característiques proporciona una base teòrica per a la prevenció, el diagnòstic i el tractament de les malalties relacionades amb l'envelliment.
Fonts
[1] Pintea A, Manea A, Pintea C, et al. Pèptides: candidats emergents per a la prevenció i el tractament de la senescència de la pell: una revisió [J]. Biomolècules, 2025,15(1},NÚMERO D'ARTICLE = {88).DOI:10.3390/biom15010088.
[2] Yıldız C, Ozilgen M. Per què les funcions cerebrals poden deteriorar-se amb l'envelliment: una avaluació termodinàmica[J]. International Journal of Exergy, 2021.
[3] Joseph AW, Jeevitha Shree DV, Saluja KPS, et al. Seguiment ocular per comprendre l'impacte de l'envelliment a les aplicacions de telèfon mòbil[C]//, Singapur, 2021. Springer Singapore, 2021-01-01.DOI: 10.1007/978-981-16-0041-8_27.
[4] Joseph AW, Dv J, Saluja KS, et al. Seguiment ocular per entendre l'impacte de l'envelliment a les aplicacions de telèfon mòbil[J]. Arxiv, 2021,abs/2101.00792. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:230435965
[5] Wiesman AI, Rezich MT, O'Neill J, et al. Els marcadors epigenètics de l'envelliment prediuen les oscil·lacions neuronals al servei de l'atenció selectiva[J]. Cerebral Cortex, 2020,30(3):1234-1243.DOI:10.1093/cercor/bhz162.
[6] Marron M M. Fragilitat i capacitat de caminar com a marcadors integrats de l'envelliment i les seves signatures metabolòmiques, 2019[C]. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:202009741
[7] Wang Y, Huang T, Sha X, et al. El model d'autoorganització revela característiques sistemàtiques de l'envelliment[J]. Biologia teòrica i modelització mèdica, 2018,17.
[8] Juhász D, Németh D. [Canvis de les funcions cognitives en l'envelliment saludable][J]. Ideggyogyaszati Szemle-Clinical Neuroscience, 2018,71(3-04):105-112.DOI:10.18071/isz.71.0105.
