52.- COMO AFECTA EL ENVEJECIMIENTO EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL?

*Rubén Darío Quintana B.

Anestesiólogo.

• ·         Nota aclaratoria: Manejar este tipo de temas en un blog, donde no se aplica todo el rigor científico, para que tenga la credibilidad de los lectores del gremio médico, y al mismo tiempo, la claridad y el lenguaje para lectores no médicos, implica tratar de mantener el equilibrio en la información, de modo que se pueda brindar una alternativa real y basada en el conocimiento, a tanta información no sustentada que circula en las redes.

Por definición, el envejecimiento es el conjunto de modificaciones tanto morfológicas como fisiológicas que se producen en los seres vivos, como consecuencia del paso del tiempo, y que afecta el funcionamiento de las células, de los órganos que conforman esas células, y de los distintos sistemas orgánicos, afectando por tanto su capacidad de adaptación y de respuesta a distintas situaciones.

En el ser humano, el envejecimiento afecta la mayor parte de los sistemas del organismo, pero es motivo de gran preocupación, cómo cambia el Sistema Nervioso Central, por el compromiso en la capacidad de adaptación al medio ambiente, la imposibilidad de conservar su autonomía y la relación con sus congéneres, tanto que constituye un factor fundamental en la calificación de la calidad de vida que se tenga. Por estas razones trataremos aquí, someramente, solo los cambios que se producen en este sistema.

En los últimos años, se ha dado en forma progresiva, un aumento en la expectativa de vida, como consecuencia de cambios ambientales, avances en la medicina, mejoramiento del estado nutricional, de la salud pública, la educación, etc, pero el sistema nervioso, es muy vulnerable a la edad, por la magnitud de los cambios que se producen en él, y el impacto en sus funciones; lo que termina manifestándose en patologías neuro degenerativas y consecuentemente declinación del estatus cognitivo y deficiencias en la memoria y en la capacidad para adquirir información, lo mismo que en las habilidades mentales.

CAMBIOS

Con el envejecimiento, se producen cambios macroscópicos en el cerebro, como la disminución de peso y de volumen, el cual se presenta a una rata de 5 % en cada década después de los 40 años, porcentaje que se incrementa después 70 años. La atrofia del cerebro empieza más temprano en los hombres, pero es más rápida en las mujeres, una vez que ha empezado.

Hay un ensanchamiento de los ventrículos, estrechamiento de surcos y giros, aumento del volumen de líquido cefalorraquideo. Se presenta una pérdida mayor de materia blanca que de materia gris con la edad, y una degeneración granular de los axones mielinizados hacia los cuarenta años. La muerte de células neuronales es al parecer la razón para la pérdida de materia gris, y adicionalmente hay cambios en el árbol dendrítico, en la espina y en las sinapsis, aunque ésta se compensa generando más dendritas.

De acuerdo a la reducción del volumen cerebral, hay cambios cognitivos, siendo el más común, la afectación de la memoria, entre la cuarta y quinta década. Hay además una disminución en la sensibilidad vibratoria, discriminatoria y táctil; una menor sensibilidad visceral, lo mismo que de quimio y baroreceptores; empeoran los mecanismos de control térmico y el mismo individuo se queja de deterioro mental, sin que tenga alteraciones en su entorno social o laboral.

Hay problemas para recordar nombres o citas o para resolver problemas complejos. Es difícil distinguir entre cambios cognitivos asociados a la edad y la demencia. No hay alteraciones de la personalidad, ni pérdida de las capacidades basales de la inteligencia, pero si se altera la capacidad de aprendizaje. Se presenta una menor adaptabilidad al medio, disminución del tiempo de reacción y pérdida de la memoria reciente.

La barrera hematoencefálica, que protege el SNC de las injurias, por medio de una permeabilidad selectiva, con la edad, va permitiendo el paso inapropiado de mediadores desde el plasma, proceso que puede incrementar la respuesta inflamatoria,  daños estructurales en el cerebro, y alteraciones en la actividad neuronal.

Con cada década de la vida, se presentan cambios vasculares. A partir de la quinta década, hay numerosas deformidades en los microvasos, mayormente en la capa íntima de los mismos, hasta en un 50% en ese momento, y hasta un 80% en la octava década. Estos cambios son los precursores de la arterioesclerosis, la cual aumenta la resistencia vascular, y disminuye la presión de perfusión, todo lo cual compromete la función neurocognitiva.

Se encuentra en general con la edad, una reducción en la rata de metabolismo cerebral, del consumo de oxígeno y del flujo sanguíneo en la materia gris, pero preservándose el flujo de oxígeno en la materia blanca.

Por la presencia de una población más envejecida cada vez, hay un incremento en pacientes ancianos operados, por lo que la prevalencia en desórdenes cognitivos en el post quirúrgico tiende a aumentar y por eso se encuentra más Delirium en el post inmediato, y más disfunción cognitiva en el post quirúrgico a largo plazo.

Con la edad se presentan cambios funcionales y bioquímicos en ciertos circuitos neuronales, sin que necesariamente exista muerte neuronal importante, a diferencia de lo que ocurre con enfermedades como el Alzheimer, donde se presentan procesos fisiopatológicos diferentes, pero igualmente el cerebro se ve afectado por enfermedades sistémicas comunes con la edad, como la diabetes mellitus o la hipertensión arterial, que llevan a daño vascular y alteraciones en la perfusión tisular.

CAMBIOS EN LA BIOQUÍMICA Y EN EL FUNCIONAMIENTO.

En el envejecimiento, junto a los cambios neuronales, hay aumento en la cantidad de astrocitos y de microglias activadas. Las glías, modulan la respuesta inflamatoria en el sistema nervioso y estimulan la producción de óxido nítrico, un mediador de la inflamación, estableciendo un mecanismo de retroalimentación, que aumenta la respuesta inflamatoria. Al mismo tiempo, la microglía produce más citoquinas pro inflamatorias, las que se asocian a diversos aspectos del envejecimiento del sistema nervioso y a la respuesta inmune innata, encontrando, que éstas y sus receptores, aumentan con la edad.

Se incrementa el estrés oxidativo como producto del desequilibrio entre la generación de radicales libres y la capacidad de eliminarlos por mecanismos antioxidantes. Estas alteraciones incluyen depresión de la respiración celular, aumento de la formación de radicales libres, aumento de la susceptibilidad a la apoptosis ( muerte celular programada), y daño de las células vecinas por los radicales liberados al espacio extra celular. Por tanto el efecto neuro protector depende de la disminución de generación de radicales de oxígeno e incremento de factores neurotróficos lo que equivale como propuesta, a disminuir la ingesta calórica, para incrementar la resistencia  del sistema nervioso a sufrir los desórdenes neuro degenerativos del envejecimiento.

Por otro lado, se pierde en forma temprana, la homeostasis del calcio en las células cerebrales, lo que afecta la fisiología celular y las funciones moleculares, influyendo así en los procesos cognitivos por alteración del retículo endoplásmico y la mitocondria.

El déficit de la edad, no se debe tanto a pérdida de neuronas, sino a daños en la conectividad cortical, por degeneración de axones mielínicos en capas profundas de la corteza, lo que se asocia a déficit visual, de reconocimiento espacial y de la memoria. Este que es un proceso irreversible y afecta en forma heterogénea a las células en los seres vivos, es el resultado de una interacción entre un programa genético y el medio ambiente, y arranca para algunos a partir de los sesenta años, pero no se puede hablar únicamente desde el punto de vista cronológico, porque es probable que sea también una consecuencia del deterioro de otros sistemas, porque a pesar de cambios estructurales, puede ser un cerebro bioquimicamente y funcionalmente joven.

A diferencia de otras células del organismo, las células neuronales, no son capaces de reproducirse, pero si no hay enfermedades concomitantes, si pueden funcionar adecuadamente en la vejez debido a la plasticidad neuronal, que es la capacidad de generar nuevas dendritas y sinapsis, lo que mantiene la eficiencia de los circuitos neuronales aún con la presencia de lesiones, porque no existe un mecanismo único para la senectud. La mayor o menor duración de la vida, responde a un programa genético condicionado por factores ambientales, como alimentación, ejercicio, costumbres como el cigarrillo, y enfermedades asociadas como la diabetes o la hipertensión y otras condiciones como la obesidad.

NEUROTRANSMISORES

Declinan los niveles de dopamina, aproximadamente, 10% con cada década, empezando en la edad adulta temprana, lo cual se asocia al funcionamiento cognitivo y motor. La disminución de la serotonina, lo mismo que de factores neurotrópicos del cerebro, se asocia a los cambios en la regulación de la plasticidad sináptica.

La monoaminaoxidasa, sustancia importante en la homeostasis de los niveles de neurotransmisores, se incrementa con la edad, y puede generar la liberación de radicales libres, desde las reservas de antioxidantes.

Las áreas más afectadas con el envejecimiento, son las que sintetizan neurotransmisores, como acetilcolina, serotonina, noradrenalina y dopamina, que presentan una degeneración lenta y progresiva y afectan zonas relacionadas con sus funciones.

Acetilcolina : Funciones corticales , aprendizaje, memoria, sueño y vigilia o el movimiento (ganglios basales)

Dopamina: Movimientos involuntarios y control emocional.

Noradrenalina y adrenalina: Aprendizaje, atención y ansiedad.

Serotonina: Períodos de vigilia, temperatura corporal, actividad sexual, secreción hormonal (hipotálamo), regulación de alimentos, estado de ánimo.

Aminoácidos excitadores: Glutámico y aspártico.

Aminoácidos inhibidores: Gaba y glicina.

Neuropéptidos: Dolor, movimiento, conducta sexual y maternal.

Con la edad puede verse comprometida seriamente la presencia de estos neurotransmisores, sin embargo pueden ponerse en marcha mecanismos compensatorios, como el aumento de la velocidad con que se recambia y se libera el neurotransmisor en las neuronas que permanecen sanas, con lo cual las funciones pueden permanecer intactas.

La degeneración de la mielina en la sustancia blanca, puede causar deterioro en la comunicación neuronal, pero se puede estimular el crecimiento de nuevas células, condicionadas al aprendizaje, a la riqueza del medio ambiente que rodea al individuo y al ejercicio, lo que sería un estímulo para retardar el envejecimiento.

RADICALES LIBRES

Se estima que el 2% del oxígeno consumido forma radicales libres, los cuales son moléculas capaces de alterar o lesionar otras moléculas del propio organismo. Son peligrosas porque en exceso, pueden producir daños a las neuronas hasta su muerte, o daños acumulativos a través de la vida. Estos efectos son minimizados por los anti oxidantes que pueden metabolizarlos, como son algunas enzimas, o las vitaminas E y C, pero si la producción de radicales libres supera la cantidad de anti oxidantes, se produce el Estrés oxidativo, lo que se presenta en la mayoría de las enfermedades asociadas al envejecimiento cerebral.

Cuando una célula tiene un enlace débil y pierde un electrón, es muy inestable, roba un electrón a otra molécula o se convierte en un radical libre, y continúa así el proceso en cadena hasta comprometer a una célula viva por daño  en el ADN de las mitocondrias, lo que afecta la producción de energía.

Las neuronas pueden morir por necrosis o por apoptosis. Este último es un mecanismo de autodestrucción o muerte celular programada, en el que las propias células convergen en pequeñas vesículas que son captadas por las células vecinas, mecanismo que también se activa en enfermedades neurodegenerativas, y que contribuye al proceso de envejecimiento.

HORMONAS Y ENVEJECIMIENTO

El cerebro está influido por hormonas sexuales, tiroideas, suprarrenales y por la melatonina, las cuales influyen en el control de su sobre vida, y su capacidad de realizar conexiones entre ellas, por lo cual cualquier cambio hormonal tiene repercusiones positivas o negativas en el cerebro. En el envejecimiento hay una disminución en los valores circulantes de las hormonas, y aumenta la vulnerabilidad del sistema nervioso. Existe evidencia de que la reposición de hormonas femeninas en la menopausia, pueden disminuir el riesgo de la demencia senil, pero al sopesar los riesgos de cáncer de mama y trombosis con ese reemplazo, pierden su utilidad práctica para este propósito.

MECANISMOS DE DAÑO NEURONAL

Deficiencias energéticas. El sistema nervioso es muy vulnerable a la falta de glucosa y/o de oxígeno, por el elevado metabolismo y la baja capacidad de almacenar sustratos ricos en energía y la poca tolerancia a la hipoxia. En situaciones de estrés, se producen alteraciones intra y extracelulares en las concentraciones de los iones que mantienen el potencial de membrana, entonces se altera la liberación y recaptación de neurotransmisores. Se presentan cambios en la formación del ATP en la mitocondria, ( Parkinson, Alzheimer, y envejecimiento normal), se favorece la formación de radicales libres, y se incrementan los niveles de calcio libre, que también tiene efectos deletéreos.

Aminoácidos excitadores: Tienen poder neurotóxico por despolarización excesiva de la membrana neuronal,  asociada a pérdida de la homeostasis iónica, por lo cual provocan lesiones en las dendritas y también en los axones.

Radicales libres: Pueden dañar moléculas como el ADN, proteínas celulares, los lípidos de las membranas, o iniciar una reacción en cadena (peroxidación lipídica), que puede llevar a muerte celular. Se detectan niveles anormales de radicales libres, en Parkinson, Alzheimer y en envejecimiento, donde hay una producción excesiva de radicales libres y una alteración en los mecanismos de adaptación a ellos, hasta llevar las células a ser incompetentes y a la muerte celular por apoptosis, lo que contribuye al proceso de envejecimiento.

El organismo es un sistema dinámico de degradación y reparación permanente de los tejidos, hasta que se produce la ruptura de ese equilibrio con la senectud y se empiezan a acumular daños y algunas macromoléculas como ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, que alteran el funcionamiento de los órganos. Todo este proceso se produce por influencias genéticas como uno de los factores principales, pero también por influencias del comportamiento y factores ambientales.

FACTORES PROTECTORES.

El principal factor protector es la genética que ya trae codificado el riesgo de sufrir enfermedades o por el contrario de tener una expectativa de vida sana, pero también se han detectado diferencias por razas, en todos los casos claro está, actúan como condicionantes los factores ambientales y las normas de conducta en la vida.

Se desarrollan mecanismos protectores como los antioxidantes de origen endógeno, como pueden ser la enzima superóxido dismutasa, la glutatión peroxidasa, o el ácido úrico, pero también de origen exógeno alimentario como el alfa tocoferol ( Vitamina E ), que tiene la capacidad de proteger las membranas celulares, los carotenoides ( Beta carotenos), los polifenoles (Acido cafeico y quercetina), el ascorbato ( Vitamina C ), o controlar factores ambientales y de comportamiento que incrementan grandemente la producción de radicales libres como el uso del cigarrillo y pueden llegar a presentar manifestaciones de envejecimiento prematuro, o la exposición repetida a la luz ultravioleta.

Una dieta equilibrada, rica en fibras, frutas y vegetales, que aporta antioxidantes naturales y la restricción calórica, mejoran  los parámetros biológicos y la longevidad; se deben evitar excesos con los azúcares, que pueden reaccionar con los aminoácidos de las proteínas y también con los lípidos (glicación), lo que unido a radicales libres, produce un fenómeno deletéreo sinérgico llamado glicoxidación implicado en varias condiciones asociadas al envejecimiento y/o diabetes como las cataratas, el Alzheimer, la aterosclerosis, las nefropatías y las alteraciones vasculares entre otras.

No existe evidencia científica de que con cualquiera de la cantidad de medicamentos que se promocionan como antioxidantes útiles para retrasar el proceso de envejecimiento, como tampoco con los pasatiempos o juegos de entretenimiento, se logre modificar el curso del proceso de envejecimiento, aunque si se reconoce como necesaria la actividad física moderada y permanente y también la actividad mental.

Se reconoce también la melatonina, producida en varias partes del organismo, entre ellas la glándula pineal, como reguladora en la inducción del sueño, además de potente antioxidante, y con efecto retardante del envejecimiento, que disminuye su producción con los años, y podría tener utilidad su terapia de reemplazo.

El tratamiento correcto de las enfermedades y condiciones que incrementen los factores de riesgo o favorecen el estrés oxidativo, como el sometimiento a radiaciones o compuestos tóxicos, las alteraciones alimentarias severas, alteraciones metabólicas, hipoxia, hipercapnia, alteraciones del calcio, hipertensión, diabetes, ateroesclerosis, etc.

Así como se ha mejorado la expectativa de vida, se espera que las investigaciones traigan como resultado, el poder contar con una vejez donde la lucidez y la integración total del ser humano con su entorno, sea el bien más preciado y alcanzado por todos quienes pueden disfrutar de una larga vida. A este respecto hay esperanzas depositadas en las investigaciones recientes del doctor Rodolfo Llinas, quien en sus trabajos con las nano burbujas espera lograr aplicaciones prácticas para el cerebro de los humanos, como lo está haciendo ahora con animales.