NEUROBIOQUÍMICA DEL ENVEJECIMIENTO Mg Inés Arnao Salas Maestría en Neurociencias 2009.

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1 NEUROBIOQUÍMICA DEL ENVEJECIMIENTO Mg Inés Arnao Salas Maestría en Neurociencias 2009

2 Porqué envejecemos? El envejecimiento es un fenómeno universal y fisiológico progresivo, caracterizado por cambios degenerativos, tanto en la estructura, metabolismo,como en la función de órganos y tejidos.

3 Teorías del envejecimiento Teoría estocásticas: T. Error catastrófico T. Entrecruzamiento T. Desgaste T. Radicales libres Teoría no estocásticas: T.Del marcapaso (sistema inmunológico y neuroendocrino). T. Genética

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6 Cambios en la fisiología y la bioquímica con la edad BioquímicosFisiológicos Metabolismo basalVolumen respiratorio máximo Recambio de proteínasCapacidad de filtración renal Tolerancia a la glucosaCapacidad de concentración renal Capacidad reproductoraRendimiento cardiovascular Acortamiento de telómerosSistema músculo esquelético Fosforilación oxidativaVelocidad de conducción nerviosa Sistemas endocrino y exocrino Sistema reproductor e inmunitario Sistemas sensoriales

7 Bioquímica y envejecimiento Modificación de proteínas Modificación y mutación del DNA Otros Enlaces covalentesOxidaciónLipofuscina OxidaciónDepurinaciónE inactivas DesaminaciónSustituciones D-aspartatoInserciones y deleciones Grupos C=O en proteínas Inversiones y transposiciones Glucoxidación Lipoxidación

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9 Envejecimiento cerebral Dado que el cerebro no es un sistema cerrado, múltiples cambios relacionados al envejecimiento están implicados en el deterioro. Diferentes mecanismos de deterioro: Glicación en el diabético Daño endotelial en el hipertenso Daño oxidativo en estados proinflamatorios Depósito amiloide en mutaciones específicas Depleción de células madres en sujetos con menos reserva

10 Envejecimiento cerebral Cambios Macroscópicos: Disminución de peso y tamaño (10-17%) Aumento de tamaño de los ventrículos Aumento de profundidad de los surcos Disminución del grosor de las circunvoluciones Disminución del volumen cerebral Microscópicos: Disminución del Nº de neuronas. Abundantes pigmentos /gránulos de lipofucsina. Cambios neurofibrilares. Placas seniles: 50% en mayores de 65 años Alteraciones axonales y de la mielina Deterioro de los circuitos mediados por los NT

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12 Lipofucsinas en el cerebro La observación que las neuronas que regularmente contienen abundante lipofucsina, tales como las neuronas del núcleo geniculado lateral, están entre las más resistentes a cambios degenerativos asociados a la edad. Se ha propuesto que la capacidad de formar lipofucsina es una respuesta adaptativa exitosa y las neuronas que pierden esta capacidad son susceptibles a la degeneración.

13 Cambios en las proteínas del cristalino y del cartílago costal con la edad A nivel cerebral las lipofucsinas: áreas motoras y en la corteza cerebral.

14 Neurotransmisores y envejecimiento cerebral Los más afectados son: Los colinérgicos de proyección cortical  Niveles reducidos de la colina acetiltransferasa (CAT) en la neocorteza y en el hipocampo Los nor adrenérgicos de proyección cortical Dopaminérgico nigroestriado Reducción de receptores edad dependiente de adrenérgicos alfa 2 y beta Disminución de receptores 5HT1a en determinadas áreas

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16 Cuáles son los posibles factores que pueden alargar o acortar la vida en los organismos?

17 Envejecimiento: Cambios bioquímicos y funcionales del Sistema Nervioso Central. El aumento de la expectativa de vida en los seres humanos ha revelado la aparición de déficit neurológicos y cambios degenerativos de lenta evolución con la edad. Estos cambios no corresponden a muerte neuronal sino a cambios degenerativos de tipo funcional. Así, se observan cambios asociados al envejecimiento que inciden en la regulación del calcio, el estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria, los que a su vez modifican la reactividad de la glía y la función neural. Los límites entre envejecimiento normal y patológico no están claramente diferenciados y parecen estar influenciados por innumerables factores biológicos, involucrando influencias genéticas, pero también dependientes de factores ambientales como la dieta, drogas, historial de enfermedades e injurias. Rev Chil Neuro-Psiquiat 2005; 43(4): 297-304

18 Envejecimiento normal Los cambios cerebrales que más frecuentemente ocurren en el envejecimiento normal son: disminución del peso y volumen cerebrales, atrofia cortical, pérdida de neuronas corticales y de algunos núcleos subcorticales, aumento de gránulos de lipofuscina en neuronas y glía, cambios hipertróficos en la glía astrocitaria;