Envelhecimento “Natural” - Natureza conVIDA

A senescência e o envelhecimento são conceitos relacionados que descrevem diferentes aspetos do processo biológico temporal do declínio funcional parcial.

A disfuncionalidade total só se verifica após a ocorrência da morte celular.

A regeneração celular tenta substituir (renovar) as células lesadas ou mortas, por outras iguais ou semelhantes.

A cicatrização por outro lado, repõem apenas o espaço das células/tecidos perdidas, por tecido fibroproliferativo (cicatriz sem a mesma função fisiológica)

Neste capítulo resumem-se os principais conceitos e apresentam-se questões associadas ao tema, descritas resumidamente em pequenos artigos (Blog).

A. Envelhecimento

O envelhecimento é um processo natural e global, que envolve o corpo / organismo como um todo (moléculas, células, orgãos e sistemas) e vários mecanismos.

Se bem que existem casos de envelhecimento precoce com base genética, muitos dos mecanismos que envolvem o envelhecimento natural tem por objetivo “proteger” a qualidade da replicação celular (tendencialmente ininterrupta). Porem, alguns dos mecanismos associados ao envelhecimento acelerado, são decorrentes de alterações epigenéticas – ou seja ocorridas após o nascimento e não genéticos – associados aos estilos de vida moderno …

Que mecanismos podem influenciar o envelhecimento celular (acelerado) ?

1. Danos nas moléculas de DNA: A acumulação de danos nas moléculas do DNA, causados por radicais livres, radiação UV e toxinas, reduz a capacidade de replicação celular consequência do encurtamento dos telómeros e da senescência celular (1) (4) (5).
2. Redução da biomolécula energética NAD: devido à maior solicitação para reparação dos danos nas cadeias de DNA durante o envelhecimento, os níveis de NAD (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo) diminuem por consumo excessivo, tornando-se insuficientes para as necessidades inerentes ao metabolismo energético celular ocorrido na mitocondria (5).
3. Oxidação de macromoléculas: Lipídios, proteínas e DNA são danificados por processos oxidativos (radicais livres), afetando a funcionalidade celular (1) (9).
4. Alterações na renovação celular: O ritmo de renovação /regeneração celular diminui com a idade, afetando os tecidos como a pele e órgãos internos (4) (6).

Senescência Celular e Senilidade

A senescência consiste no processo biológico natural caracterizado pela interrupção permanente da divisão celular.

A disfunção das células senescentes, ainda não é porem suficiente grave para que possa provocar por si só, a inviabilidade total e consequente morte .

Apesar das células interromperem a capacidade de divisão celular, ainda se mantem metabólicamente ativas.

Porem, passam a apresentar as manifestações / consequências objectiváveis dessa disfuncionalidade – senilidade (ex.: rugas, perda de tonicidade,…) .

Porque ocorre este fenómeno da Senescência?

Este fenómeno ocorre em resposta a fatores internos e externos, nomeadamente :

1. Senescência replicativa: Após sucessivas divisões celulares, verifica-se um progressivoencurtamento dos telómeros . Quando estes atingem um comprimento crítico, a célula entra em senescência para evitar aparecimento de erros genéticos potencialmente graves (1).

2. Senescência induzida por stress: Após a exposição a radicais livres, radiação UV ou agentes químicos, podem ocorrer danos no ADN levando a que igualmente se desencadeiem fenómenos de senescência celular como mecanismo de proteção (2).

3. SASP (fenótipo secretor associado à senescência): conjunto de moléculas bioativas secretadas pelas células senescentes, incluindo citocinas inflamatórias, quimiocinas, fatores de crescimento, proteases e outros componentes.

Qual a importância e impacto funcional da senescência celular ?

A senescência funciona como um mecanismo de retrocontrolo sobre a divisão celular ininterrupta, com importância pelo menos em duas situações:

1. No caso das neoplasias (tumores), as células tumorais são capazes de evitar a senescência ao reativar a enzima telomerase, que regenera os telómeros, permitindo desta forma divisões ilimitadas e descontroladas – com é um bom exemplo a criação de extensas massas tumorais de células sem função fisiológica (1) que promovem o desvio de todos os nutrientes corporais para o seu metabolismo, promovendo a rápida e progressiva perda de peso dos doentes afetados;.

2. Com a passagem do tempo (idade), o acúmulo das células senescentes (disfuncionais) nos tecidos – taxa de senescência – torna-se elevada, com perda progressiva da função dos órgãos e o surgimento das doenças relacionadas com a idade como a fibrose, a inflamação crónica e as doenças degenerativas (3)(5), evidencias de senilidade típicas do envelhecimento. Mas esta taxa é controlada pelo próprio número de células senescente (retrocontrolo) pela secreção das moléculas bioactivas associado ao SASP.

B. Morte Celular

Na morte celular , a função celular é totalmente anulada de forma irreversível, mas em termos biológicos, este processo é essencial para o funcionamento e manutenção da homeostasia dos organismos multicelulares. Ter em mente que por exemplo o corpo humano, contem em média um número aproximado de 37 triliões de células, das quais ainda se desconhecem as funções de algumas !

Sabe-se que pode ocorrer de forma programada ou acidental, sendo classificada principalmente como apoptose ou necrose, cada uma com mecanismos e implicações biológicas distintas.

Em que consiste Morte Programada (Apoptose) ?

Definição: A apontose é um processo ativo e regulado que elimina células desnecessárias ou defeituosas sem causar inflamação.

Mecanismos:
a) Via Intrínseca: Ativada por danos no DNA, stress oxidativo ou falta de fatores de sobrevivência. Envolve a mitocondria e proteínas como a Bcl-2 e caspases.
b) Via Extrínseca: Iniciada por receptores de morte na membrana celular, como os receptores Fas, ativados por sinais externos.
Mudanças Morfológicas: Retração celular, condensação da cromatina, fragmentação do DNA e formação de corpos apoptóticos fagocitados por macrófagos 14 17.

Importância Biológica: Remodelação de órgãos durante o desenvolvimento embrionário.
Eliminação de células infectadas ou danificadas. Regulação do sistema imunológico e controle da proliferação celular 14 17.

Em que consiste a Morte Acidental (Necrose) ?

Definição: A necrose ou morte celular acidental pode ser causada por lesões graves, como trauma, isquémia ou infecção.

Mecanismos:
Resulta de falhas no metabolismo energético celular e ruptura da membrana plasmática. Liberação descontrolada do conteúdo celular no ambiente extracelular, causando inflamação (18) (21) .

Mudanças Morfológicas: Tumefação celular, ruptura da membrana e degradação desordenada dos componentes intracelulares (20).

Importância Biológica: Associada a danos teciduais em condições patológicas, como infartos ou infecções graves.

Qual a importância biológica da morte celular?

A morte celular é crucial para:

Homeostasia: Mantém o equilíbrio entre proliferação e eliminação celular.
Prevenção de Doenças: A apoptose evita a formação de tumores ao eliminar células com mutações genéticas perigosas.
Desenvolvimento e Remodelamento: Permite a formação de estruturas anatómicas específicas durante o desenvolvimento embrionário.
Resposta Imunológica: Remove células infectadas ou danificadas para proteger o organismo 15.

Desequilíbrios na morte celular podem levar a doenças como as neoplasias (deficiência na apoptose) ou doenças neurodegenerativas (excesso de apoptose), destacando sua relevância para a saúde humana.

Tecido necrótico (negro) em processo de cicatrização

C. Regeneração Celular

A regeneração celular ao contrário dos mecanismos anteriores, é o mecanismos que permite garantir a integridade dos tecidos, através precisamente da substituição (renovação) das células danificadas ou mortas por células novas . Este processo ocorre de duas formas principais:

• Regeneração fisiológica: Substituição contínua de células desgastadas em tecidos, como são bons exemplos o ocorrido na pele e fígado.
• Regeneração por substituição: Recuperação de partes perdidas do corpo, como ocorre em organismos inferiores (ex.: cauda de lagartixas)(2) (10).

Como ocorre a Regeneração Celular?

A regeneração é mediada por:

• Células-tronco: Diferenciam-se em tipos celulares específicos para substituir células danificadas.

• Mitose: Divisão celular que mantém a função dos tecidos (2)(10).

Diferenciação Celular – Células diferenciadas

Divisão Celular ( Mitose) – Célula igual

Cicatrização

A Cicatrização é também um processo de Regeneração Celular?

Não propriamente.
– Enquanto na Regeneração ocorre a substituição das células danificadas e mortas por células novas precisamente idênticas e funcionais, na Cicatrização o processo é diferente. É produzida uma cicatriz que tem por base um processo de natureza fibroproliferativo ( produção predominante de tecido fibroso que substitui o espaço as células danificadas ou mortas, sem as regenerar).
Por outras palavras, na Cicatrização o tecido não é restituído “at integrum” (como o inicial) mas sim por uma cicatriz.

Como ocorre a Cicatrização?

A cicatrização ocorre em três fases principais:
1. Fase inflamatória:
• Início imediato após a lesão.
• Formação de um tampão rico em fibrina para hemostasia e barreira contra microrganismos.

2. Fase proliferativa:
• Proliferação de fibroblastos e formação do tecido de granulação.
• Formação de novos vasos sanguíneos (angiogénese) e deposição inicial de colágeno.

3. Fase de remodelagem:
• Equilíbrio entre síntese e degradação da matriz extracelular.
• Formação da cicatriz final com reorganização do colágeno (3)(7).

Cicatriz com formação de Queloide (tecido **fibroproliferativo** – *disfuncional*)

A regeneração e a cicatrização são influenciados por fatores como a extensão da lesão, o tipo de tecido afetado e a presença de mediadores químicos biológicamente ativos (citoquinas e fatores de crescimento)(3)(11).

Saber Mais / Referencias Bibliográficas?

1 Mecanismos Biomoleculares do Envelhecimento (PDF)
2 O que é: Regeneração Celular – Cisce cursos
3 Aspectos celulares da cicatrização – SciELO
4 O processo, envelhecer com saúde, cuidados – SBD
5 Descoberto novo mecanismo do envelhecimento celular – HealthNews
6 o que é renovação celular? | SkinCeuticals
7 Tecido de renovação e reparação: regeneração e cicatrização
8 Reparação Tecidular. Cicatrização e Regeneração – FCAV (PDF)
9 Biologia do envelhecimento: teorias, mecanismos e perspectivas
10 regeneração celular – Infopédia
11 Mecanismos envolvidos na cicatrização: uma revisão – SciELO
12 Biologia do envelhecimento: teorias, mecanismos e perspectivas (PDF)
13 A vida maior que o tempo | Regeneração – Culturgest
14 Mudanças no corpo com o envelhecimento – MSD Manuals
15 Biologia. Crescimento e regeneração dos tecidos / diferenciação celular – Colégio Vasco Gama