No hace falta vivir mucho para envejecer

Daniel González Tokman, Carla Gutiérrez Rodríguez, Oscar Ríos Cárdenas, Rosa Ana Sánchez Guillén

El envejecimiento es inevitable. Es el deterioro acumulado que sufren los seres vivos con la edad, que incrementa cada día más su probabilidad de morir. Se creía que no existía en los animales silvestres, pero ahora sabemos que los insectos, los peces y las aves también envejecen. Los propios espermatozoides de los machos envejecen a cierta edad. El mismo ADN acumula señales del inevitable envejecimiento.

Ante el riesgo de envejecer y perder fertilidad con la edad, los animales modifican su comportamiento de formas insospechadas. Algunos animales son capaces de esforzarse tanto para reproducirse que acaban muriendo de forma prematura debido al desgaste energético que sufren. La selección natural ha moldeado dichas conductas, priorizando incluso la reproducción sobre la supervivencia. Esta y otras conductas resultan del envejecimiento incluso en insectos que no viven siquiera dos meses.

“A los 113 años muere Masako, el hombre más viejo del mundo”, anunció un periódico en enero de 2019. Fue una triste noticia, aunque es más sorprendente que Masako estuviera vivo a esa edad a que hubiera muerto en enero, luego de su cumpleaños 113. Incluso dicen que el hombre más longevo en la historia vivió 146 años, aunque no se tienen registros precisos de la fecha de su nacimiento. Conforme avanza el tiempo, es tristemente cierto que todos estamos un poco más cerca de nuestra muerte. De hecho, el envejecimiento, también llamado senescencia, se define como el aumento en la probabilidad de muerte que viene con la edad, debido al deterioro de las células. Por lo tanto, ninguno de nosotros, humanos, escapa al envejecimiento una vez alcanzada cierta edad. También hemos visto envejecer a nuestros perros y gatos, caballos y otros animales domésticos a los que, si les damos buenos cuidados, sobreviven mucho más que en la naturaleza y comienzan a mostrar signos de envejecimiento.

Pero ¿qué hay de los animales silvestres? ¿También sufren envejecimiento? ¿Envejecen una mosca o una libélula que no tienen una esperanza de vida mayor a 2 meses? La respuesta es sí. Durante mucho tiempo se pensaba que no. Sin embargo, si uno mantiene en cautiverio muchas moscas durante algunos días, encontrará que pocas mueren los primeros días, pero al pasar el tiempo se reducen sus posibilidades de estar vivas al día siguiente.

Esto es señal de envejecimiento y ocurre en gusanos, lombrices, insectos, aves y casi cualquier organismo que se nos ocurra (Figura 1).

¿Cuáles son las causas del envejecimiento? El envejecimiento es provocado por el inevitable desgaste que sufren y acumulan las células por el solo hecho de estar funcionando, sobre todo en ambientes desfavorables. La respiración misma y la digestión, el estrés o el parasitismo son causas de la liberación de ciertos átomos y moléculas llamadas radicales libres, que generan daño al cuerpo. Este daño, llamado estrés oxidativo, se acumula con el paso del tiempo y es uno de los principales causantes del envejecimiento. Puede ser combatido con antioxidantes que se obtienen de la dieta, pero no puede contrarrestarse por completo. Algunas mutaciones y daño en el ADN también provocan envejecimiento. Por ejemplo, el acortamiento de la extensión del ADN de los telómeros, que son unas estructuras en los extremos de los cromosomas que tiene como función salvaguardar la integridad y funcionalidad del ADN. Así, todos los organismos, alcanzada cierta edad, empiezan a hacer evidente el deterioro de sus funciones celulares y su probabilidad de morir se incrementa. Se están haciendo viejos.

Con el envejecimiento no solo disminuye la probabilidad de supervivencia de un organismo, sino también su probabilidad de reproducirse. Esto se llama senescencia reproductiva y sucede en muchos seres vivos, incluidos los humanos, que llegada cierta edad, perdemos la fertilidad. Las mujeres pierden la fertilidad cuando se agota su reserva limitada de óvulos viables disponibles, lo cual suele suceder a edades más tempranas que en los hombres, quienes pueden permanecer fértiles hasta edades más avanzadas. Sin embargo, aunque la fertilidad no se pierda por completo, los espermatozoides, que son las células reproductivas masculinas, también sufren envejecimiento, ya que van acumulando daños genéticos irreparables que resultan en una menor probabilidad de fecundar óvulos y una mayor probabilidad de procrear descendencia que eventualmente resulta no viable.

Uno podría preguntarse por qué la selección natural no ha favorecido especies cada vez más longevas. La razón por la cual esto no sucede es porque los factores que hasta ahora hemos descrito y que causan senescencia suelen activarse después de que la reproducción ha ocurrido. Por lo tanto, los factores genéticos que provocan senescencia pasan a las siguientes generaciones antes de que la selección natural pueda eliminarlos.

Al no poder evitar envejecer, los seres vivos han desarrollado diversas estrategias para contrarrestar los efectos que el envejecimiento tiene sobre la reproducción total de su vida. Por ejemplo, los machos viejos en algunos insectos y aves incrementan de tal manera su esfuerzo de cortejo o su desgaste durante la competencia con otros machos, que prefieren morir en el intento de reproducirse antes que recuperarse. Podría ser su última oportunidad de reproducirse en la vida y quieren aprovecharla. Estrategias similares podrían suceder en hembras también. En algunos peces (Figura 2) se ha sugerido que las hembras ponen más recursos en sus huevos cuando su probabilidad de volver a reproducirse disminuye.

Este incremento en la inversión reproductiva se multiplica cuando los machos viejos están enfermos, señal de que la muerte está aún más cerca. Esta estrategia conductual, llamada “inversión terminal”, parece ser para muchos animales (e incluso plantas) la mejor alternativa durante el envejecimiento para maximizar la reproducción de por vida. En los mismos insectos y aves, los machos jóvenes se vuelven más precavidos durante las contiendas sexuales y disminuyen su actividad reproductiva cuando están enfermos. A diferencia de los viejos, los jóvenes enfermos pueden darse el lujo de esperar a que las condiciones mejoren para alcanzar un mayor éxito reproductivo. Esto pasa en aves que viven hasta 25 años y en insectos que no viven ni dos meses (Figuras 3 y 4). Lo contrario también ocurre en algunos animales, que invierten prácticamente toda su energía en su primer evento reproductivo, aunque esto les cueste la vida. A esta estrategia la han llamado “vive rápido-muere joven”.

Al igual que los mecanismos celulares de detoxificación y reparación del daño celular, las estrategias para lidiar con el envejecimiento, como una mayor asignación de recursos en hembras, y conductas de inversión terminal o vive rápido-muere joven en machos, son el resultado de la evolución biológica, que favorece en la naturaleza los procesos y las estrategias que incrementan la supervivencia y reproducción de los individuos. Sin embargo, el envejecimiento es inevitable y nadie escapa a él, ni los humanos que viven 70 años ni los insectos que viven dos meses.

Pies de figura

Fig 1. El envejecimiento ocurre en todos los animales, incluidos los insectos (Foto: Daniel González Tokman).

Fig 2. Los peces modifican la inversión de recursos a sus huevos cuando están cerca de morir (Foto: Oscar Ríos Cárdenas).

Fig 3. El bobo de patas azules, Sula nebouxii, tiene estrategias conductuales para lidiar con el envejecimiento (Foto: Daniel González Tokman).

Fig 4. (slider) La libélula Hetaerina americana invierte toda su energía en reproducirse cuando es vieja y percibe la muerte cerca a causa de una infección (Foto: Daniel González Tokman).

Referencias

• Bonduriansky, R., & Brassil, C. E. (2002). Senescence: rapid and costly ageing in wild male flies. Nature, 420(6914), 377.

• González‐Tokman, D. M., González‐Santoyo, I., & Córdoba‐Aguilar, A. (2013). Mating success and energetic condition effects driven by terminal investment in territorial males of a short‐lived invertebrate. Functional Ecology, 27(3), 739-747.

• Jun Liu, Lihui Wang, Zhiguo Wang and Jun-Ping Liu (2019). Roles of Telomere Biology in Cell Senescence, Replicative and Chronological Ageing. Cells, 8, 54.

• Rios-Cardenas, O., Brewer, J. & Morris, M. R. (2013). Maternal investment in the swordtail fish Xiphophorus multilineatus: support for the differential allocation hypothesis. PLoS ONE, 8, e82723.

• Travers, L. M., Garcia-Gonzalez, F., & Simmons, L. W. (2015). Live fast die young life history in females: evolutionary trade-off between early life mating and lifespan in female Drosophila melanogaster. Scientific reports, 5, 15469.