ABSTRACT
Abstract Evolutionary medicine studies the role of evolution in health problems. Diseases are considered as phenotypes generated by the expression of sets of genes and a complex interplay with the environment. The main mechanisms involved in evolutionary medicine are antagonistic pleiotropy, ecological antagonistic pleiotropy, atavisms and heterochrony. Antagonistic pleiotropism refers to genes that are beneficial during certain stages of development but become detrimental in others. Ecological antagonistic pleiotropy refers to the misadaptation to current lifestyle conditions which are different from those in which humans evolved. These mechanisms participate in the development of congestive heart failure, hypertension and atherosclerosis. Atavistic conditions or genes are expressed in our ancestors but have remained silent during evolution being suddenly expressed without an apparent cause during the appearance of a disease is another mechanism in evolutionary cardiology. The change in the heart metabolism from fatty acid to glucose dependent can be considered as an atavistic condition that appears in the heart after a stroke and may underlie impaired cardiomyocyte regeneration. Heterochrony is the expression of genes that cause the appearance of traits at a different timing during development and is therefore related to atavisms. Evolutionary medicine explains the interactions of pathogens and the host in infectious diseases where the cardiac tissue becomes a target. Mechanisms involved in evolutionary medicine participate in the generation of diseases and may be approached experimentally. Therefore, to better understand health problems and therapeutical approaches, an evolutionary medicine approach in experimental medicine may prove useful.
Resumen La medicina evolutiva estudia el papel de la evolución en los problemas de salud. Las enfermedades son fenotipos generados por la expresión de genes y una interacción compleja con el medio ambiente. Los principales mecanismos implicados son la pleiotropía antagonista, la pleiotropía antagonista ecológica, los atavismos y la heterocronía. El pleiotropismo antagonista se refiere a situaciones donde los genes que son beneficiosos durante ciertas etapas del desarrollo resultan perjudiciales en otras. La pleiotropía antagonista ecológica se refiere a la mala adaptación a las condiciones de vida actuales, que difieren de aquellas en las que los humanos evolucionaron. Estos mecanismos participan en el desarrollo de insuficiencia cardiaca congestiva, hipertensión y aterosclerosis. Las condiciones o genes atávicos fueron características que se expresaron en nuestros antepasados pero han permanecido silenciadas durante la evolución, expresándose repentinamente durante una enfermedad; un ejemplo es el cambio metabólico en el corazón de dependiente de ácidos grasos a dependiente de glucosa en condiciones de hipoxia que aparece después de un infarto y puede subyacer a la dificultad de la regeneración de los cardiomiocitos. La heterocronía es la expresión de genes que provocan la aparición de rasgos en un momento diferente durante el desarrollo. La medicina evolutiva también explica las interacciones entre los patógenos y el huésped en enfermedades infecciosas. Los mecanismos implicados en la medicina evolutiva participan en la generación de enfermedades y pueden abordarse experimentalmente. Por tanto, la medicina experimental puede enriquecer la medicina evolutiva y el origen de muchos problemas de salud.
ABSTRACT
Senescence was rendered a tumor suppressor mechanism based on the observation of its protective effect against cancer in young organisms under conditions of oncogene activation or inactivation of tumor suppressor genes. In addition to this beneficial effect, senescence has been deemed to have age-associated deleterious effects because, apparently, senescence not only recapitulates aging and therefore loss of function and tissue regeneration capacity, but can also induce preneoplastic changes in adjacent stromal cells, provoke degenerative diseases or induce the production of tumor cell growth promoting factors. For that reason, senescence has become an attractive therapeutic target against cancer. This paper reviews some of the latest findings on the role of senescence in the malignant progression and analyzes them in relation to the concept of antagonistic pleiotropism, as well as its possible use as a therapeutic target against cancer.
La relación entre senescencia y transformación maligna ha sido objeto de particular atención, debido a una aparente dualidad de funciones, en la que la senescencia participaría tanto en la inducción como en la inhibición de la malignidad. El objetivo del trabajo fue revisar algunos de los hallazgos más recientes sobre el papel de la senescencia en la progresión maligna y analizarlos a la luz del concepto de la pleiotropía antagónica y de su posible utilización como blanco terapéutico contra el cáncer. Se considera a la senescencia como un mecanismo supresor tumoral, debido al efecto protector contra el cáncer que ejerce en organismos jóvenes, en caso de activación de oncogenes o de inactivación de genes supresores tumorales. Además de este efecto beneficioso, se le han adjudicado efectos deletéreos asociados con la edad pues, en apariencia, la senescencia no sólo recapitula el envejecimiento y por tanto la pérdida de función y capacidad de regeneración tisular, sino también puede inducir cambios preneoplásicos en las células del estroma adyacente, provocar enfermedades degenerativas o inducir la secreción de factores promotores del crecimiento de células tumorales. La aparición de defectos en el programa de senescencia puede contribuir a la transformación tumoral, lo que la ha convertido en un atractivo blanco terapéutico contra el cáncer. El avance en el estudio de los aspectos biológicos de la senescencia proporcionará valiosa información para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que detengan la progresión tumoral.