Radicales libres de origen mitocondrial y longevidad

Resumen

Desde los inicios del siglo XX se han propuesto muchas teorías diferentes sobre las causas del envejecimiento. Hoy en día, la teoría de los radicales libres de origen mitocondrial es la que disfruta de más apoyos a su favor en la literatura científica. En el presente artículo se revisan los trabajos publicados sobre la relación entre la longevidad máxima de las distintas especies animales y sus niveles endógenos de antioxidantes y de generación mitocondrial de radicales de oxígeno. La mayoría de los estudios sobre suplementación experimental con antioxidantes indican que pueden aumentar la esperanza de vida pero no cambian la longevidad máxima. Además, los antioxidantes endógenos correlacionan de forma negativa con la longevidad máxima. Sin embargo, la intensidad de producción mitocondrial de radicales de oxígeno y el daño oxidativo al ADN mitocondrial son menores en los animales longevos que en los de vida corta. Los animales longevos también muestran un menor grado de insaturación de los ácidos grasos de sus membranas tisulares que las especies de vida corta. Por otra parte, la restricción calórica, la manipulación experimental mejor conocida que disminuye la velocidad del envejecimiento, también disminuye la producción mitocondrial de radicales libres y el daño oxidativo al ADN mitocondrial. Este descenso ocurre en el complejo I. Estos resultados sugieren que se han utilizado mecanismos similares para aumentar la longevidad tanto en la restricción calórica como durante la evolución de especies animales con distinta velocidad de envejecimiento, y que dichos mecanismos incluyen un descenso en la intensidad de generación de radicales libres en la mitocondria.

Palabras clave: Radicales libres.—Mitocondrias.—Envejecimiento.—Longevidad.—ADN.—Ácidos grasos.—Restricción calórica.

Abstract

Since the beginning of the XXth century many theories have been proposed to explain aging. Nowadays, the mitochondrial free radical theory is strongly supported by the available scientific evidence. In this article published studies on the relationship between the maximum longevity of animals and their levels of endogenous antioxidants and mitochondrial rates of oxygen radical generation are reviewed. Most studies of antioxidant supplementation indicate that these chemicals can increase mean but not maximum longevity. In addition, endogenous antioxidant levels negatively correlate with maximum longevity. However, the rate of production of oxygen radicals at mitochondria and the steady-state levels of oxidative damage in mitochondrial DNA are lower in long-lived than in short-lived animal species. Long-lived species also have lower levels of fatty acid unsaturation in their cellular membranes. On the other hand, caloric restriction, the best know manipulation that decreases the rate of aging, also lowers mitochondrial free radical production and oxidative damage to mitochondrial DNA. This decrease occurs at complex I. These results suggest that common mechanisms have been used to increase longevity in caloric restriction and during the evolution of animal species with different aging rates. These mechanisms include a decrease in the rate of generation of free radicals at mitochondria.

Keywords: Free radicals.—mitochondria.—aging.—longevity.—DNA.—fatty acids.—caloric restriction.