Un problema para Darwin: ¿Por qué envejecemos y morimos en lugar de vivir para siempre?

¿Qué diría Darwin? Es la pregunta que hago primero cuando estoy buscando una respuesta sobre cualquier cosa biológica. ¿Quién soy yo para discutir con Theodosius Grygorovych Dobzhansky quien famoso título un ensayo, "Nada en biología tiene sentido, excepto a la luz de la evolución".

Sin embargo, el envejecimiento presenta una aparente paradoja para la teoría de la evolución. La premisa básica de la evolución -la selección natural- es que algunos rasgos que aparecen aleatoriamente están mejor preparados para la supervivencia que otros. Los individuos con esos rasgos preferenciales sobrevivirán para pasarlos a las nuevas generaciones. Entre los humanos, la agudeza mental -la capacidad de planear la caza y la recolección- y la destreza física-la capacidad de ejecutar la caza y la recolección son dos de los rasgos humanos que con gran éxito sobrevivieron y evolucionaron.

Pero con el envejecimiento viene la demencia y la fragilidad. ¿Dónde está la ventaja en eso?

Leonid A. Gavrilov y Natalia S. Gavrilova en "Teorías evolutivas de
Envejecimiento y longevidad "(The Scientific World Journal, 2002) preguntan cómo es que la evolución conduce a" características tan extrañamente dañinas como la senescencia y las enfermedades degenerativas tardías en lugar de la eterna juventud y la inmortalidad ". ¿Cómo sucede que, después de haber logrado el éxito milagroso que nos llevó de una sola célula en la concepción hasta el nacimiento y luego a la madurez sexual y la adultez productiva … el programa de desarrollo formado por la evolución biológica no logra ni siquiera mantener los logros de su propio trabajo? "

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Los Gavrilovs apuntan a otra peculiaridad evolutiva sobre el envejecimiento. Obviamente, el envejecimiento ocurre mucho después de la vida necesaria para continuar nuestra especie, "más allá del alcance de la selección natural". Porque si la selección natural es -de una manera simplista- la lucha por reproducirse, ese trabajo se realiza décadas antes de los efectos negativos de envejecimiento.

Hace años, asistí a una conferencia del biólogo evolutivo Richard Levins en la que señaló que los humanos necesitan tener una esperanza de vida de solo veinticinco para garantizar la continuidad de la especie. Estamos bien equipados para reproducirnos como adolescentes, y una expectativa de vida de veinticinco nos dejó con suficientes jóvenes mayores para transmitir toda la cultura necesaria para sobrevivir y evolucionar en la llanura africana a nuestra forma biológica actual. No solo la vejez, sino la edad media parece ser totalmente irrelevante para la supervivencia.

El co-descubrimiento de la selección natural, Alfred Rusell Wallace, hipotetizó la "muerte programada" como una explicación para el envejecimiento, "… cuando uno o más individuos han proporcionado un número suficiente de sucesores ellos mismos, como consumidores de alimento en un grado constantemente creciente, son una lesión a esos sucesores. La selección natural, por lo tanto, los elimina ".

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Esto me recuerda el libro, el juego y la película, "En tiempo prestado", en el cual un hombre atrapa la muerte en un árbol. Pero llega a ver las consecuencias de que nada muera: individuos que sufren de dolor no aliviado y recursos escasos para todos. Eventualmente él deja que la muerte salga del árbol para que el ciclo de vida y muerte pueda continuar.

Desafortunadamente, la teoría programada de la muerte -que la muerte tiene una ventaja competitiva para una especie, si no es un individuo- no parece tener apoyo empírico. Los animales en cautiverio y los humanos en nuestra civilización moderna viven mucho más tiempo que en la naturaleza, por lo que parece que los períodos de vida naturales simplemente no son lo suficientemente largos para la selección de la muerte programada en la vejez.

El envejecimiento presenta lo que los Gavrilovs llaman un "problema de tiempo", ya que "muchas manifestaciones del envejecimiento ocurren después del período reproductivo de organismos en evolución a edades que están más allá del alcance de la selección natural".

Y proponen dos teorías evolutivas mutuamente excluyentes para explicar el envejecimiento.

La teoría de la acumulación de mutaciones incorpora la idea de que, aunque los rasgos relacionados con el envejecimiento (reproducimos años antes de que envejezcamos) no se seleccionan para la supervivencia, no se seleccionan en contra. Un gen mutante que mata a los niños no se transmitirá a la siguiente generación, pero un gen negativo, por ejemplo, la enfermedad de Alzheimer, será neutral para la selección natural. Con el tiempo, estos genes no solo se transmitirán a la generación futura, sino que también sobrevivirán y se acumularán en la población humana.

La acumulación de mutaciones está relacionada con la teoría de la pleiotropía antagónica, que es la idea de que algunos genes que tienen un valor de supervivencia para la reproducción llevan consigo efectos negativos a medida que envejecemos. Los genes pleiotrópicos tienen más de un efecto: en el envejecimiento, efectos antagónicos. Supongamos que hay un gen que promueve el crecimiento de calcio. Esto es bueno en la juventud. Los huesos fuertes promueven la supervivencia de humanos que evolucionan cazadores-recolectores, pero la calcificación promueve la artritis en la vejez. Lo que es bueno para la reproducción puede no ser bueno para la longevidad.

Detrás de todo esto está la idea de que en el entorno en el que los humanos evolucionaron, el envejecimiento en sí no era una parte normal del ciclo de vida humano. Todavía en la Edad Media, la esperanza de vida de los seres humanos era solo la edad de Richard Levins necesaria para la supervivencia de la especie, unos 25.

Aparentemente envejecemos porque los genes para el envejecimiento son neutrales para la selección natural o los efectos secundarios negativos de genes que anteriormente en la vida promueven la supervivencia y la reproducción.

Para la ciencia, el envejecimiento es en realidad un nuevo fenómeno que, por así decirlo, está en su infancia.

En futuras publicaciones, voy a ir más allá de la evolución y observar algunos de los mecanismos del envejecimiento, cualquiera que sea su origen biológico.

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Referencia: Gavrilov, LA y Gavrilova, NS (2002) Teorías evolutivas del envejecimiento y la longevidad. TheScientificWorldJOURNAL 2, 339-356.