La teoría de la acumulación de mutaciones ( ing. Mutations Accumulation Theory ) es una teoría evolutiva - genética de la ocurrencia del envejecimiento , propuesta por Peter Medawar en 1952 [1] . Esta teoría considera el envejecimiento como un subproducto de la selección natural (así como, por ejemplo, la explicación evolutiva para el desarrollo de la ceguera en los animales de las cavernas y subterráneos ).
La probabilidad de reproducción de un individuo depende de su edad, aumentando desde cero al nacer , y alcanzando un pico en los adultos jóvenes (inmediatamente después de alcanzar la pubertad ), luego de lo cual disminuye debido a un aumento en la probabilidad de muerte por causas externas ( depredadores , enfermedades , accidentes) y causas internas (envejecimiento). Al mismo tiempo, en condiciones naturales, los organismos muy rara vez viven hasta una edad en la que el envejecimiento se hace evidente, es decir, la mortalidad depende casi exclusivamente de causas externas, sobre las que el envejecimiento no tiene ningún efecto. Las mutaciones dañinas en los alelos que aparecen a una edad temprana están sujetas a una presión evolutiva muy fuerte , ya que tienen una fuerte influencia en la probabilidad de reproducción. Por otro lado, las mutaciones deletéreas que aparecen tarde en la vida, a una edad que la mayoría de la población no llega a vivir, experimentarán una presión evolutiva significativamente menor porque sus portadores ya han transmitido sus genes a la siguiente generación y la reducción en la número de herederos debido a estas mutaciones ligeramente.
Las mutaciones pueden afectar el éxito de un organismo tanto directa como indirectamente. Por ejemplo, una mutación hipotética que aumenta el riesgo de fracturas debido a la disminución de la fijación de calcio es menos dañina que una mutación que afecta a los óvulos en el útero . Desde el punto de vista de la evolución, no importa por qué se reduce la capacidad de reproducción de un organismo. Es importante destacar que las personas que portan una mutación perjudicial tienen menos probabilidades de reproducirse si el efecto perjudicial de esa mutación ocurre antes en la vida. Por ejemplo, las personas que padecen progeria (una enfermedad genética con síntomas de envejecimiento prematuro) viven solo entre 15 y 20 años y prácticamente no pueden transmitir sus genes mutantes a la siguiente generación (considerando que la mutación es dominante ). En tales condiciones, la progeria surge solo como resultado de nuevas mutaciones y no de los genes de los padres. En cambio, las personas con otra enfermedad genética, la enfermedad de Alzheimer , que se manifiesta de forma tardía, tienen tiempo de dejar descendencia antes de que se manifieste. Así, la enfermedad se transmite a las nuevas generaciones y es aleatoria. En otras palabras, la teoría de la acumulación de mutaciones prevé un aumento con la edad en la frecuencia de las mutaciones genéticas que permanecen en el acervo genético .
La teoría de la acumulación de mutaciones permite a los investigadores hacer varias predicciones comprobables. En particular, esta teoría establece que la dependencia de la vida útil máxima de la población de descendientes con respecto a la vida útil máxima del organismo materno no debe ser lineal, como se observa para casi cualquier otro rasgo cuantitativo que demuestra la herencia (por ejemplo, la altura del cuerpo). Esto significa que esta relación debe tener una forma no lineal inusual, con una pendiente creciente para la duración de la vida de la descendencia frente a la duración de la vida materna entre los padres más longevos. Esta predicción se deriva directamente de la declaración clave de la teoría de que la frecuencia de equilibrio de los genes en los que es posible una mutación perjudicial debería aumentar con la edad debido a la débil presión evolutiva contra estas mutaciones (frecuencia génica de equilibrio significa la frecuencia génica independiente del tiempo que determina el equilibrio entre la ocurrencia de mutaciones y presión evolutiva contra ellas) [2] .
Según la teoría de la acumulación de mutaciones, se espera un aumento de los cambios genéticos en la esperanza de vida máxima con la edad. Así, en una población heterogénea, un mismo cambio de fenotipo corresponde a un gran número de cambios de genotipo . El aumento previsto en la variación genética aditiva se puede detectar estudiando la proporción de cambios genéticos bajo la condición de cambios fenotípicos similares. Esta relación, la llamada heredabilidad de la longevidad en sentido estricto, se puede estimar como el doble de la pendiente de la línea de regresión en relación con la vida útil de la descendencia a partir de la vida materna. Por lo tanto, si la edad de muerte está realmente determinada por la acumulación de mutaciones de acción lenta perjudiciales, se espera que esta pendiente se vuelva más pronunciada a medida que aumenta la edad materna de muerte. Esta predicción ha sido verificada mediante el análisis de datos genealógicos de herencia en familias nobles y reales europeas, que están muy bien documentados. Se encontró que la pendiente de la línea de regresión descendiente en realidad aumenta con la edad máxima de los ancestros, como predice la teoría de la acumulación de mutaciones. Se obtuvieron resultados similares con la ayuda de estudios de otros organismos modelo , por ejemplo, la mosca de la fruta Drosophila melanogaster [3]
Hoy, sin embargo, la teoría de la acumulación de mutaciones no se ha confirmado en el ejemplo de genes específicos y sigue siendo una hipótesis que requiere una mayor confirmación.
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