Teoria neuroendocrină a îmbătrânirii Capitolul 3, partea 1 Ward Dean, MD
Sunteți aici: Acasă »Articole» Teoria neuroendocrină a îmbătrânirii: Capitolul 3, Partea 1:
Nota editorilor: Vă recomandăm să citiți mai întâi capitolele I și II, pentru a aprecia mai bine acest articol.
Introducere: Teoria neuroendocrină a îmbătrânirii a fost concepută pentru prima dată în 1954 de renumitul gerontolog rus, profesorul Vladimir Dilman. Cu câțiva ani în urmă, am avut plăcerea de a lucra cu el la cartea noastră, Teoria neuroendocrină a îmbătrânirii și a bolilor degenerative. (Fig. 1?)
Partea I a introdus: (1) conceptul de homeostază, (2) modul în care homeostazia se schimbă pe durata vieții noastre și (3) modul în care aceste schimbări duc la creștere, dezvoltare și îmbătrânire (Dilman [1983] a propus că schimbarea homeostatică se datorează unei pierderea progresivă a sensibilității receptorilor hipotalamici și periferici la inhibarea hormonilor și a altor substanțe de semnalizare de către cele patru sisteme homoeostatice din organism).
Oamenii și toate organismele vii se caracterizează prin capacitatea lor de (1) reproducere, (2) adaptare, (3) reglare a fluxului de energie și (4) protejare. În consecință, avem sisteme de control de reglementare (pe care Dilman le-a numit homeostate) care reglează și încearcă să mențină homeostazia (echilibrul) în fiecare dintre aceste zone critice. Sistemele vii sunt în esență „mașini de conversie a energiei” care funcționează cu combustibil (alimente) pentru a-și menține structura și activitatea.
Partea a II-a a discutat despre cum îmbătrânirea și stresul se combină pentru a accelera modificările homeostatului adaptiv, ducând la boala legată de vârstă, „hiperadaptoză”.
Homeostatul energetic
Homeostatul energetic este responsabil pentru producerea, utilizarea și reglarea energiei. Disfuncția sistemului energetic determină reducerea intensității și cantității de activitate legată de vârstă, precum și oboseală crescută și energie redusă. În plus, disfuncția energetică a homeostatului provoacă boli legate de vârstă (1) diabet, (2) obezitate, (3) hipertensiune „esențială”, (4) ateroscleroză, (5) depresie și (6) oboseală în sine. Disfuncția homeostaticului energetic este un motiv major pentru care există atât de puțini sportivi profesioniști cu vârsta peste 35 de ani care sunt încă capabili să performeze cu succes împotriva concurenților mai tineri (Fig. 1).
(Fig. 1)
Spre deosebire de homeostatul adaptiv, care este reprezentat de un sistem cibernetic clasic (axa hipotalamus-hipofiză-suprarenală), homeostatul energetic este reprezentat de trei sisteme separate, dar strâns integrate.
Mai întâi este relația dintre hormonul de creștere, insulină, glucoză și acizi grași (discutată în acest articol). Al doilea este axul hipotalamus-hipofiză-tiroidă. A treia componentă este producția intracelulară de energie de către mitocondrii prin ciclul Krebs (acid citric) și lanțul respirator intramitocondrial. Toate aceste trei componente se schimbă în direcții adverse odată cu vârsta, ducând la o activitate redusă și la producția și utilizarea de energie afectate, precum și la boli legate de homeostatul energetic, cum ar fi obezitatea, diabetul, ateroscleroza, hipertensiunea, depresia și oboseala.
Inter-relație între substanțe energetice și hormoni
Primul și principalul aspect al homeostatului energetic este un sistem cu patru componente care efectuează un act de echilibrare complex (Fig. 2). Acest „sistem” reglează relațiile dintre cele două substanțe principale producătoare de energie ale corpului (glucoza și grăsimile) și cei doi hormoni principali (hormonul de creștere și insulina) care controlează utilizarea acestor substanțe.
(Fig. 2
Alți hormoni și substanțe neurotransmițătoare care sunt, de asemenea, implicate în homeostatul energetic includ hormonii prolactină, glucagon, gherelin, leptină, ACTH și glucocorticoizi suprarenali; și neurotransmițătorii epinefrină, norepinefrină, dopamină și serotonină. Efectele acestor alți hormoni nu sunt discutate separat, deoarece fiecare acționează similar cu una sau mai multe dintre cele patru componente ale homeostatului energetic.
La un individ sănătos și tânăr, glucoza inhibă secreția hormonului de creștere acționând asupra unor zone specifice ale hipotalamusului. În consecință, în timpul zilei, când alimentele sunt consumate periodic, secreția hormonului de creștere de către hipofiză este suprimată și eliberarea insulinei de către pancreas este crescută. Insulina îmbunătățește absorbția glucozei în celule unde este fie utilizată pentru energie, fie stocată ca grăsime. În timpul zilei, sursa principală de energie este glucoza și, într-un grad mai mic, grăsimea. Grăsimile ard mai ușor în prezența carbohidraților.
Noaptea, când nu se consumă alimente, nivelul glucozei din sânge scade și nivelul insulinei scade, stimulând astfel eliberarea hormonului de creștere. Hormonul de creștere are proprietăți lipolitice (mobilizatoare de grăsimi). În consecință, dacă nu a fost consumată o gustare bogată în carbohidrați înainte de culcare, acizii grași sunt mobilizați din depozitele de grăsimi, grăsimile devin sursa primară de energie, astfel încât glucoza poate fi conservată pentru alimentarea creierului și a nervilor. Acest lucru explică de ce este atât de important pentru cei care încearcă să piardă grăsimea corporală pentru a evita cine târzii sau gustări la culcare, care suprimă eliberarea pe timp de noapte [și efectele de ardere a grăsimilor] ale hormonului de creștere.
Modificări legate de vârstă în homeostatul energetic cu patru componente
Pe măsură ce îmbătrânim, mecanismul de trecere de la sistemul de energie din timpul zilei (pe bază de glucoză) la cel nocturn (pe bază de grăsimi) este perturbat. Acest lucru se datorează faptului că hormonul de creștere (care a fost necesar în cantități mari în perioadele de creștere și care este un element cheie în homeostatul energetic sănătos și tineresc cu patru componente) scade dramatic la vârsta adultă timpurie (Fig. 3).
(Fig. 3)
Acest lucru transformă homeostatul cu energie îmbătrânită într-un sistem cu trei componente fără cap (Fig. 4).
(Fig 4)
În același timp, toleranța la glucoză și capacitatea mușchilor de a utiliza glucoza scade, iar nivelurile de insulină tind să crească (Fig. 5), ducând la hiperinsulinemie.
Pentru a ilustra pierderea progresivă a homeostaziei glucozei odată cu îmbătrânirea, Dilman a efectuat un test de toleranță la glucoză la bărbați și femei cu vârste cuprinse între 1 și 80 de ani (Fig. 6). Este clar că copiii cu vârsta cuprinsă între 4 și 10 ani au un homeostat energetic foarte fin, deoarece există o ușoară creștere a insulinei, cu o revenire rapidă la normal. Odată cu înaintarea în vârstă, observăm că insulina crește progresiv și rămâne crescută mai mult până când în cele din urmă, în anii avansați, insulina rămâne doar ridicată, rezultând hiperinsulinemie cronică.
Dilman a propus acest concept de hiperinsulinemie legată de vârstă la sfârșitul anilor 1960 și începutul anilor 1970. El a fost rotund criticat pentru acest lucru de către nu mai puțin o persoană decât Dr. Nathan Shock - unul dintre cei mai proeminenți gerontologi din lume la acea vreme. Dr. Shock a scris mai multe paragrafe despre conceptul „eronat” al lui Dilman și a respins teoria sa ca fiind de mică valoare (Shock, 1977). Cu toate acestea, ideile lui Shock în acest sens s-au dovedit a fi eronate.
Astăzi, auzim adesea termenul „Sindrom X”, care descrie o afecțiune legată de îmbătrânire caracterizată prin hipertensiune arterială, boală coronariană și hiperinsulinemie, care a fost descrisă pentru prima dată în 1985 de Reaven. Cu toate acestea, niciunul dintre articolele din oricare dintre revistele medicale majore despre Sindromul X nu menționează vreodată contribuțiile lui Vladimir Dilman și conceptele sale profetice. Trebuie remarcat faptul că Dilman a descris hiperinsulinemia legată de vârstă și alte anomalii metabolice ca model metabolic al îmbătrânirii și a asociat-o cu toate bolile îmbătrânirii încă din 1975 (Tabelul 1).