¿Están los cuerpos humanos programados para morir?

Desde cierto punto de vista, se podría argumentar que nuestros cuerpos tienen una vida útil inherentemente limitada;

• Los telómeros son extensiones al final de los cromosomas que evitan el daño o la pérdida de información genética durante la división celular. Los telómeros no se reemplazan (en las células normales), lo que da lugar a una vida útil replicativa ; el número de veces que una célula puede dividirse antes de abandonar permanentemente el ciclo celular (senescencia).
  • Esto generalmente se ve como un mecanismo anticancerígeno para proteger contra los errores que se infiltran en el genoma a través de muchas divisiones celulares. Para volverse cancerosa, una célula primero debe superar su vida replicativa [ ref. ]. Esto se logra mediante la activación de la enzima telomerasa (normalmente inactiva) que extiende los telómeros: las células madre embrionarias son uno de los pocos tipos de células que normalmente expresan esta enzima.

Hay otras formas en las que podría argumentar que nuestra esperanza de vida es fundamentalmente limitada, pero es importante tener en cuenta que el objetivo no es "morir", sino aumentar la aptitud (en un sentido darwiniano) más temprano en la vida . Esto se conoce como pleiotropía antagónica ; cuando un rasgo ventajoso temprano en la vida es desventajoso más tarde en la vida.

El acortamiento de los telómeros es solo un ejemplo de pleiotropía antagónica (protege contra el cáncer cuando es más joven, pero limita la cantidad de veces que las células pueden dividirse).

Otros rasgos que inherentemente limitan la vida útil incluyen;

• Las neuronas (por regla general) no se replican y duran toda la vida. Esto ciertamente los excluye de la senescencia replicada, sin embargo, significa que son altamente susceptibles al "desgaste"; el estrés oxidativo es un subproducto natural de la respiración, y la gran mayoría del daño causado por estas especies (por ejemplo, especies reactivas de oxígeno) es reparado por la célula, sin embargo, algunos siempre permanecerán sin control y, finalmente, esto conduce a una disfunción neurológica y deterioro cognitivo. . Sin intervención, esto es inevitable en cada individuo (la tasa de envejecimiento difiere entre las personas, pero el envejecimiento y las enfermedades dependientes de la edad son trastornos que forman parte natural de la vida) .
• Lo mismo es cierto para el músculo cardíaco y el músculo liso: si bien se pueden realizar muchas reparaciones, es inevitable que el daño se desarrolle a lo largo de la vida y, por lo tanto, la gran mayoría de las muertes humanas relacionadas con la edad se deben a problemas cardíacos de una manera. u otro.

Así que no hay un límite 'programado' para la duración de la vida, en el sentido de que no hemos evolucionado para morir, pero nuestros cuerpos están inherentemente limitados por los sistemas que han evolucionado. La esperanza de vida hace unos miles de años era de ~20 años (¡si vivías más allá de la infancia!), mientras que ahora en el mundo desarrollado es de ~80 años, por lo que nuestros cuerpos ya pueden sobrevivir mucho más allá de nuestra vida 'natural' y, por lo tanto, ahora sucumben a enfermedades relacionadas con la edad. La evolución ha pasado millones de años brindándonos todas las ventajas posibles que conducen al éxito reproductivo. La selección natural de rasgos más allá de la reproducción es secundaria a los anteriores y, por lo tanto, tenemos vidas fundamentalmente limitadas.

Existe un argumento a favor de una ventaja evolutiva de vida útil limitada. Esto parece en principio contraintuitivo, hasta que se considera que la selección natural no actúa sobre los individuos, sino sobre los genes. Se propone que sea ventajoso (en algunas circunstancias) que un organismo tenga una vida útil más corta, ya que esto aumenta la rotación de individuos en esa población. Esto a su vez aumenta su capacidad de evolución , claramente ventajoso para los genes que influyen en este rasgo si aumenta la probabilidad de una reproducción exitosa y, por lo tanto, transmite ese gen/alelo/rasgo...

Me gusta esta hipótesis y puedo ver que la selección natural puede favorecerla. Creo que los ratones son buenos ejemplos aquí; tienen vidas mucho más cortas que nosotros, sin embargo, 'envejecen' (biológicamente) de la misma manera (problemas cardíacos, diabetes, cáncer) pero a un ritmo más rápido para dar una mayor rotación de población). En un ambiente de alta mortalidad, los animales más adaptables tendrán más éxito.

Sin embargo, creo que es probable que esto sea secundario a las presiones sobre otros rasgos de supervivencia que aumentan más directamente las posibilidades de una reproducción exitosa.

No tengo mucho conocimiento sobre biología evolutiva, así que voy a responder esto desde la perspectiva de la biología celular/molecular.

La respuesta corta es: No, no hay ninguna evidencia que yo sepa de una "muerte" incorporada.

La respuesta larga:

1. Los telómeros se acortan con la copia repetida de los cromosomas (así como las células se dividen repetidamente, los telómeros se acortan). Los telómeros más cortos hacen que los cromosomas sean más inestables y pueden provocar algunos de los síntomas del envejecimiento (como la limitación de la regeneración de órganos). Pero esto es más un efecto secundario de que los humanos no tienen la telomerasa más eficiente que existe.

Al final, mientras que los telómeros acortados contribuyen a limitar la cantidad de veces que una célula puede replicarse (límite de Hayflick), también tenemos células madre que luego pueden reemplazar esas células senescentes. (Esto también es cierto en el cerebro y el corazón: las células madre están presentes en el corazón e incluso en áreas muy restringidas del cerebro y producen neuronas durante toda la vida: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10834848/ . ) Así que el problema de los telómeros por sí solo no predetermina la muerte.

2. Otros factores que contribuyen al envejecimiento se pueden dividir en dos categorías, factores genéticos y acumulación de daño.

Pero en ambos grupos, la causa no es que genéticamente estemos programados para morir en un momento determinado. Siempre es un caso de que los sistemas utilizados para reparar o regenerar fallan después de un tiempo: la reparación de la mutación del ADN se vuelve incapaz de mantenerse al día con la tasa de mutaciones; fracaso de la deleción clonal que conduce a la autoinmunidad; inhibición de la autofagia por mTOR que conduce a la acumulación de partes celulares viejas y dañadas; incapacidad de las células senescentes para sufrir apoptosis.

Hay muchas otras características del envejecimiento, pero el hilo común que vemos no es que haya un programa establecido que conduzca a la muerte de un organismo, sino más bien una falla (a través de la acumulación de daño) de los sistemas que nos mantienen vivos.

En el libro de Richard Dawkin "El gen egoísta" parece que hay una muerte intencional programada del cuerpo. Los genes están al mando. Buscan una pareja para producir descendencia que sea aún más adecuada para transmitir sus genes nuevamente. El significado de la vida como lo hemos visto y observado es realmente que los genes perpetúen su existencia en el futuro. Una vez pasado el cuerpo que hizo el paso es de poca utilidad. Cuanto más complejo sea el organismo, como un compañero humano, puede ser seleccionado por la vida útil de los padres y parientes. No parece haber ninguna ley newtoniana que establezca que una célula no puede seguir replicándose y esencialmente evitar el envejecimiento. Nuestros cuerpos están haciendo eso con un propósito. Uno que simplemente no entendemos.