Apostilas sobre a longevidade.

Fomos a Sobral em busca de novas Apostilas e ficamos sabendo que Dona Fifi tinha falecido.
Uma de suas filhas, Dona Maria José, informou que ela morreu com 99 anos, tranquila em sua rede, frustrando a família que se preparava para comemorar seu centenário no próximo ano.

Ficamos muito tristes com essa notícia, mas, nossa viagem não foi em vão. Dona Maria José nos apresentou vários cadernos, blocos de notas e folhas avulsas contendo inúmeros textos escritos pela querida mestra, alguns de próprio punho, outros ditados por ela e digitados em computador por seus bisnetos. Com a permissão da filha, fizemos cópia de quase todo esse material e vamos editá-lo para publicação nessas páginas. Uma rápida avaliação desses textos e anotações faz crer que teremos conteúdo para várias Apostilas.

A maior surpresa, segundo Dona Maria José, foi achar, em um de seus baús, uma fotografia de Dona Fifi aos 5 anos, ao lado do pai, segurando um vidro fosco de fuligem que usou para observar o eclipse de 1919.
“Creio que essa fotografia foi tirada e revelada por alguém da equipe que veio observar o eclipse”, disse a filha de Dona Fifi. “Que eu saiba, meu avô nunca teve câmera fotográfica. O que acho estranho é que mamãe nunca nos mostrou essa foto. Será que tinha esquecido dela? É pouco provável. Prefiro acreditar que ela previu que a gente iria achar a foto depois que ela estivesse morta, como de fato ocorreu. Mamãe gostava desse tipo de jogo de esconde-esconde. Uma vez nos mostrou um pedaço de vidro sujo onde foram gravadas as letras gregas f f que, segundo nos disse, foram riscadas a canivete por um dos cientistas que vieram a Sobral para ver o eclipse.”

A Apostila que se segue é a primeira que editamos aproveitando o material deixado por Dona Fifi. O tema, bem apropriado, é a longevidade dos humanos e de outras espécies. Outras apostilas estão sendo preparadas e serão publicadas aqui para a felicidade de todos nós que aprendemos muita coisa com os divertidos escritos da querida dama de Sobral.

Como foi que eu fiquei tão velha?

Semana passada completei 96 anos. Contei a meus netos uma piada de Bob Hope: “Você sabe que ficou velho quando as velas custam mais que o bolo”. Na festa do meu aniversário eles resolveram esse problema marcando 96 no sistema binário usando apenas 7 velas, as cinco primeiras apagadas e as duas últimas acesas. Ficou também mais fácil de soprar.
Depois me ocorreu essa pergunta do título, proferida pela personagem de um romance de Kurt Vonnegut. E resolvi investigar o que a ciência tem a dizer sobre isso. Nessas apostilas, repasso a vocês algumas das coisas que aprendi e informações que coletei.

Antes, quero dar minha opinião sobre a velhice, condição que conheço bem, por experiência própria: não é tão ruim quanto dizem. Ficar velho não é bom nem ruim, e a única alternativa viável pouca gente gosta de encarar. Morrer não é bom, mas, não morrer pode até ser pior. Segundo o poeta Homero, o troiano Titonos era tão charmoso que a deusa Aurora se embeiçou por ele. Como não queria perdê-lo, pediu a Zeus que fizesse Titonos imortal. E foi atendida, só que esqueceu de acrescentar que o namorado deveria ficar sempre jovem. O resultado foi desastroso. Com o tempo, Titonos ficou velho e decrépito e Aurora o abandonou. O pobre Titonos queria morrer e não podia.

Moral da história: só vale a pena continuar vivo enquanto houver uma Aurora sincera a seu lado. E quanto tempo uma pessoa normal pode viver sem a ajuda dos deuses, a não ser os deuses da medicina?

Uma resposta para essa pergunta na forma de uma função matemática foi dada pelo atuário inglês Benjamin Gompertz, em 1825. É sobre essa função que falarei na próxima apostila. E, como vou contar mais adiante, talvez a velhice e a doença não precisem andar juntas, necessariamente.

A fatídica Curva de Gompertz.

O inglês Benjamin Gompertz, padroeiro dos atuários, examinando números de falecimentos em várias regiões do Reino Unido descobriu algumas relações matemáticas que se ajustavam a esses números com bastante precisão. Em 1825, ele publicou sua pesquisa na revista da Royal Society em um artigo que ainda hoje é considerado fundamental.
Gompertz notou que havia uma expressão matemática para a probabilidade de alguém, a partir de seu aniversário, morrer antes de chegar ao aniversário seguinte. Essa expressão é uma exponencial do tipo P(t) = A exp(Bt), onde P(t) é a probabilidade acima referida. A e B são constantes que devem ser escolhidas para que a função se ajuste a uma dada população. No gráfico abaixo, vemos como os dados reais da população de um país europeu (pontos) se ajustam muito bem à Lei de Gompertz (traço contínuo). O gráfico de uma exponencial é melhor de ser visto em uma escala semi-logarítmica onde aparece como uma reta. Isto é, no eixo horizontal estão as idades (em anos) e no eixo vertical estão os logaritmos das probabilidades correspondentes. O gráfico semi-logarítmico para homens e mulheres do Brasil, pelos dados do IBGE em 2007, também está abaixo. O calombo na curva dos homens, de 15 a 25 anos, talvez seja devido à violência que assola nosso país. Gráficos semelhantes para países civilizados não têm esse calombo. As mulheres brasileiras têm menores taxas de mortalidade que os homens e essas taxas se ajustam melhor à Lei de Gompertz, vista nas linhas pontuadas.

Como vemos, o ajuste é melhor para idades entre 20 e 90 anos, aproximadamente. Antes de 10 anos, a mortalidade de crianças é maior que a prevista pela Lei de Gompertz. Essa é uma razão para todo mundo se preocupar com a mortalidade infantil.

O mais interessante é que essa Lei de Gompertz vale para praticamente todas as espécies animais. Basta usar os valores para as constantes A e B adequados para cada caso. Podemos ver isso nos gráficos abaixo para dois exemplos um tanto diferentes, moscas e mulheres. Os pontos são dados estatísticos e a linha é o ajuste pela Lei de Gompertz. A curva é a mesma para os dois casos, apenas os valores das idades e das taxas de mortalidade são diferentes.

Podemos ver que a probabilidade de alguém (mulher, no caso do gráfico acima), com qualquer idade além de 20 anos, morrer antes de seu próximo aniversário cresce cerca de 10% a cada ano. Portanto, essa chance dobra de valor a cada 8 anos, aproximadamente. Se você tem 20 anos, essa probabilidade ainda é bem pequena, cerca de 0,04% (1 em 2.500). Com 40, já vai para 1 em 800. Para mim, com meus 96 anos, a coisa fica mais braba. Minha chance de chegar aos 97 anos está em torno de 3%.

Gompertz notou outras coisas curiosas nas tabelas que examinou. Por exemplo, observou que a diferença entre os logaritmos dos números de pessoas que sobreviviam a cada ano, a partir de uma população inicial, tinha um valor praticamente invariante. Dessa maneira, ele chegou a outra função, S(t), que informa o número de sobreviventes a cada instante. Essa função é uma exponencial em cima de outra:

Novamente, A, B e C são constantes que devem ser escolhidas para que a curva se ajuste bem aos valores observados. S(t) é a probabilidade de uma pessoa sobreviver até o próximo aniversário. É claro que as duas funções que mostramos estão relacionadas entre si, mas, uma taxa de sobrevivência é menos triste que uma de mortalidade.

O gráfico abaixo mostra a Curva de Gompertz para as mulheres brasileiras que, atualmente, têm uma expectativa de vida média passando dos 75 anos.

Repito que a Curva de Gompertz, com a forma mostrada na figura acima, vale para muitas espécies, bastando ajustar os parâmetros A, B e C. Para cada espécie, a idade onde a curva cai praticamente a zero, que no caso acima é de uns 100 anos, pode ser bem diferente. Para ratos, por exemplo, não chega a 3 anos. Vamos falar um pouco mais sobre outras espécies, mais adiante. Por enquanto, não mostre essa curva a sua avó, pois ela pode ficar um tanto preocupada.

O trabalho de Benjamin Gompertz, publicado em 1825, está em número da revista da Royal Society inglesa onde também aparecem artigos de alguns pesos-pesados da ciência naquela época. Nesse mesmo exemplar podemos ler artigos de Michael Faraday, Humphry Davy e Charles Babbage. Nada mal para um cara que nunca conseguiu frequentar uma universidade pois era judeu e as universidades britânicas naquele tempo eram antissemitas. Gompertz, mesmo assim, subiu na vida como um cientista respeitado, e não só foi admitido na Royal Society como chegou até mesmo a fazer parte do Conselho da Sociedade. Ele morreu em Londres, com 86 anos.

Por que a Lei de Gompertz funciona tão bem?

A gente envelhece e morre, não tem como escapar. A culpa, é claro, não é da Lei de Gompertz. Ela é apenas uma fórmula matemática que se ajusta bem aos dados observados. Algo mais profundo e primário deve ser o responsável pela inexorabilidade de nosso destino.
A primeira suspeita pode cair sobre a Física, sua Segunda Lei da Termodinâmica e a tal Entropia. Como você já deve ter lido em uma apostila anterior, a Entropia é uma medida da desordem de um sistema. Todo sistema fechado, isto é, sistema que não troca energia com seus arredores, tem uma entropia que cresce até atingir um valor máximo no equilíbrio. Imagine, por exemplo, uma caixa fechada cheia de moléculas orgânicas que são encontradas em organismos biológicos, como aminoácidos, por exemplo. Essas moléculas nunca irão se organizar para formar um ser vivo. Pelo contrário, elas vão se decompor até atingirem um estado fedorento de desordem máxima. Muito bem, e um ovo não pode acabar resultando em um pinto? Pode, mas um ovo certamente não é um sistema fechado. Se você pintar a casca do ovo com tinta impermeável, ele vai gorar e apodrecer. Para o pinto se formar a galinha cede calor enquanto choca o ovo.

Organismos vivos não são sistemas fechados nem estão em equilíbrio térmico e usam energia tirada de fora para manter suas entropias sempre baixas. Um geladeira também faz isso, de modo mais simples. Cristais, que são sistemas de baixa entropia pois são bem organizados, podem se formar a partir de soluções desordenadas, usando energia do ambiente. Nada na Física impede que esse tipo de processo se mantenha indefinidamente. Portanto, não dá para associar o envelhecimento de um ser vivo com leis puramente termodinâmicas. Para entender porque a gente envelhece e morre, precisamos de outro tipo de explicações.

Há um consenso mais ou menos geral de que o envelhecimento é decorrente do acúmulo de danos que se vão se tornando tão frequentes, quando se envelhece, que o organismo não consegue mais consertá-los como fazia na juventude. Pode ser que essa hipótese esteja realmente correta, mas, não é o bastante para justificar a Curva de Gompertz. Como e por que esses danos são causados?

A primeira tentativa de explicação supõe que os danos são aleatórios. Podem ser causados, por exemplo, por raios cósmicos que arrancam um átomo da posição correta em alguma molécula vital, como o DNA. Ou podem ser causados simplesmente pela agitação térmica das moléculas biológicas. Em outras palavras, seriam eventos ao acaso que inicialmente não teriam muita consequência, mas, com o passar do tempo começariam a se tornar deletérios. Os gregos antigos (pelo menos, os gregos antigos ignorantes) achavam que Zeus ficava o tempo todo lançando raios invisíveis sobre a Terra e seus habitantes. Quando um raio atingia um infeliz, ele morria. É claro que esse tipo de situação faria com que a taxa de mortalidade fosse a mesma para jovens ou velhos. A hipótese grega precisa de uma modificação. Pode ser, por exemplo, que cada pessoa seja capaz de resistir a um número razoavelmente grande de raios divinos e só venha a morrer quando sua capacidade de resistência aos raios se esgotar. Nesse caso, os mais velhos morreriam com mais frequência, como realmente acontece. A diferença entre essa explicação e a moderna é apenas na tecnologia do raio. Os gregos falavam de raios divinos e os modernos falam de raios cósmicos. No final, todos estão errados.

Suponhamos que cada pessoa fosse capaz de resistir até 40 raios (cósmicos ou olímpicos) e fosse atingido, em média, por um raio a cada dois anos. A expectativa de vida da pessoa seria de 80 anos, quase a mesma das mulheres brasileiras. No entanto, a curva de sobrevivência resultante desse tipo de processo seria parecida com essa que é vista abaixo. Veja que ela é bem diferente da Curva de Gompertz, logo, não se ajusta aos dados reais. Se ela estivesse correta, haveria gente (humanos) chegando aos 200 anos de idade.

Alguns anos depois de Gompertz publicar seu artigo, outro inglês, chamado William Makehan, acrescentou um termo constante à fórmula da taxa de mortalidade. A expressão ficou: P(t) = A + B exp(Ct). Esse termo constante A, no entanto, para a maioria das espécies, tem pouca importância. No caso da taxa de mortalidade dos humanos, é praticamente desprezível.

É muito pouco provável que a Física seja capaz de explicar porque a gente envelhece e morre. As leis físicas não são muito apropriadas para descrever processos biológicos. Físicos gostam de trabalhar com sistemas idealizados, como planos sem atrito, fios sem resistência, líquidos sem viscosidade e por aí vai. Sistemas biológicos não se adaptam bem a esse tipo de simplificação. Basta tentar ler um livro de bioquímica para se constatar como as linguagens da física e da biologia são diferentes.

Vamos, então, buscar alguma explicação na biologia. E, como sempre, tratando-se de seres vivos, o melhor é começar nossa busca pela Teoria da Evolução por seleção natural, do velho Charles Darwin. Será nosso assunto na próxima apostila.

A teoria da Evolução, a genética e o envelhecimento.

O alemão August Weissmann, que viveu e trabalhou no final do século 19, foi um dos maiores defensores e propagandistas da Teoria da Evolução de Darwin. Em sua época, a genética praticamente ainda não existia, mas, Weissmann já entendia que as células podem ser classificadas em dois tipos. Algumas são encarregadas de manter e transmitir as informaçoes genéticas. As outras, mais numerosas, são células “somáticas”, que não participam do processo hereditário. Essa conceituação de Weissmann contribuiu para sepultar a teoria de Lamarck segundo a qual caracteres adquiridos durante a vida poderiam ser transmitidos aos descendentes. Weissmann achava também, corretamente na minha opinião, que o sexo é uma prática muita benéfica pois contribui para gerar variações positivas para a espécie. A reprodução assexuada apenas reproduz o progenitor, enquanto a combinação de genes de pais e mães traz maior variedade, ajudando a seleção natural em sua tarefa de aprimorar a espécie.
Weissmann, quando ainda era um cientista jovem, defendeu a tese de que a morte dos velhos seria benéfica para a espécie, da mesma forma que a morte de células avariadas é benéfica para o indivíduo. Os velhos teriam de deixar um “espaço vital” para os jovens, já que os recursos são finitos. Nada mais alemão. Parece com a posição de professores jovens da universidade que torcem para que os velhos catedráticos morram ou se aposentem, deixando para eles os cargos de direção e os gabinetes.

Segundo a idéia do jovem Weissmann, a duração da vida, em qualquer espécie, já estaria pre-programada nas células dos indivíduos. Hoje, sabe-se que essa hipótese está furada e não tem sustentação nas observações biológicas. Podemos citar pelo menos dois argumentos que contribuem para desautorizar a tese do envelhecimento programado:
1) No ambiente selvagem, os bichos raramente chegam à velhice. Como morrem antes disso, não haveria necessidade para os animais velhos serem eliminados pela evolução. Isto é, a evolução não precisa selecionar genes programados para o envelhecimento pois isso não é necessário para beneficiar a espécie.
2) A programação para o envelhecimento serviria, se existisse, à espécie e não ao indivíduo. Isso leva ao que os biólogos chamam de “problema da trapaça”. Alguns indivíduos poderiam receber mutações que desativassem, pelo menos parcialmente, a programação genética para envelhecer. Como eles seriam beneficiados por essa trapaça da sorte, a mutação seria transmitida pela seleção natural. É óbvio que isso não é observado.

Mesmo a programação das mortes celulares, chamada apoptose, não é feita para abrir espaço para novas células, mas, para eliminar células defeituosas, e se dá constantemente, em qualquer idade. Aliás, o próprio Weissmann, quando já velho, abandonou sua proposta inicial. Infelizmente para ele, o pessoal só lembra do que ele escreveu na juventude.

Em 1953, o inglês Peter Medawar propôs que toda espécie teria uma duração de vida média própria que seria dependente de fatores como massa corporal, tamanho, taxa metabólica, etc. Envelhecemos, segundo Medawar, porque temos genes que causam danos e só se manifestam tarde na vida, após a idade de reprodução. Por esse motivo, esses genes estariam livres do processo de seleção natural e seriam passados adiante, de geração em geração, mesmo sendo danosos na velhice. Quando os humanos só conseguiam viver até os 30 anos, no tempo das cavernas, esses genes não tinham tempo de se manifestar. Hoje, com a ajuda da medicina e da higiene, e com a vida “segura” nas cidades, longe de predadores e com fartura na mesa, os humanos passaram a viver bem além da faixa de reprodução, e tornaram-se vítimas desses genes insidiosos.

Essa idéia desembocou em outra na mesma linha de argumentação. O biólogo americano George Williams, recentemente falecido, postulou a existência de genes com várias funções, algumas boas e outras más, que se manifestam em épocas diferentes da vida da pessoa. O exemplo mais citado é a doença de Huntington, que só ataca os velhos e velhas, levando a um estado deplorável de incapacidade física e mental. Como essa doença surge bem após a época em que o indivíduo se reproduz sexualmente, os portadores não são eliminados pela seleção natural e passam a sua carga genética aos descendentes. Hoje, sabe-se que essa doença é causada por um único gene. Ironicamente, quando a pessoa portadora desse gene é jovem, ele contribui para aumentar seu vigor sexual, portanto favorecendo a produção de novos portadores.

Williams deu um nome complicado para sua hipótese. Biólogos adoram esses nomes derivados do grego antigo. Ele chamou o fenômeno de “pleiotropia antagonista”, nome derivado de palavras gregas para “coisas com várias funções”, umas em oposição a outras. No caso, propõe a existência de genes que são benéficos na juventude (durante a fase fértil do indivíduo), mas que se tornam sacanas na velhice.

A evolução, portanto, contribuiria com dois mecanismos para perturbar a vida dos velhinhos com mazelas de vários tipos. O primeiro mecanismo seria a acumulação de mutações deletérias ao longo da vida. Mutações muito nocivas que ocorrem (aleatoriamente) na fase fértil da vida, podem ser eliminadas pela seleção natural. Isto é, se a pessoa tiver o azar de ser agraciada com uma mutação muito maldosa, pode morrer por causa dela antes de fazer filhos e passá-la adiante. Mas, mutações que surgem após a fase de fertilidade (menopausa e brochura) não são eliminadas e se manifestam como doenças da velhice. O outro mecanismo é a tal “pleiotropia” de Williams. Como apareceram, recentemente, muitas evidências que dão suporte a essa hipótese, vamos falar mais um pouco sobre esse assunto.

Existe um gene, chamado ApoE, presente em nosso genoma e no genoma dos chimpanzés. É ele que cuida, entre outras coisas, do transporte e metabolismo de gorduras pelo corpo, do desenvolvimento normal do cérebro e do bom funcionamento do sistema imune. Esse ApoE tem algumas variantes que só aparecem no genoma humano. Entre elas, o ApoE 4 também serve para a produção de proteínas que provocam febre quando a gente está com alguma virose. A febre é uma reação benéfica pois o calor ajuda a conter a replicação dos virus. Com essa ajuda as crianças podem se defender da ação de micróbios malvados e de doenças infecciosas. Aqui mesmo, no Ceará, na favela do Papouco, em Fortaleza, cientistas brasileiros e estrangeiros descobriram que crianças com o gene ApoE 4 são mais resistentes à diarréia causada por vermes que outras sem essa variante. Esses menininhos mais sortudos, além disso, saem-se melhor nos estudos, já que o gene contribui para melhor desenvolvimento dos neurônios. Em outras palavras, o gene ApoE 4 aumenta a longevidade das pessoas. Pense em um gene legal.

Mas, outros estudos demonstraram que o gene ApoE 4 torna seus portadores, quando envelhecem, mais suscetíveis a desenvolver a doença de Alzheimer e a ter problemas cardíacos. Pense em um gene canalha.

Milhares de anos no passado, quando nossos antepassados ainda estavam nas savanas da África, esses e outros genes resultantes de mutações benéficas contribuiram para prolongar a vida, fortalecendo o sistema imune dos seres humanos. Hoje, porém, quando vivemos muito mais, os mesmos genes surgem para nos assombrar passando a ser nossos inimigos na velhice.

A teoria da Evolução e a Genética, portanto, estão nos ajudando a compreender porque envelhecemos e, também, porque vivemos mais que chimpanzés e outros primatas que compartilham conosco quase todo o genoma que temos em comum. A pequena diferença entre nosso genoma e o genoma de nossos primos primatas, que é da ordem de 2%, pode fornecer explicações para o fato de vivermos pelo menos três vezes mais que eles.

A pergunta que fazemos agora é: será possível aumentar ainda mais nossa expectiva de vida? E o que devemos fazer para atravessarmos a velhice com saúde, sem toda essa carga de mazelas que nos afligem nos últimos anos? Como veremos a seguir, algumas espécies conseguem fazer isso sem ajuda da ciência. Será que a ciência poderá aprender com elas os truques naturais que utilizam para essa proeza? É o que veremos nas próximas apostilas.

Quanto tempo podemos viver?

O divertido escritor paraibano Ariano Suassuna é meu companheiro na ladeira da Curva de Gompertz. Em uma entrevista na televisão ele explicou porque deixou de ser vegetariano: “10.000 anos atrás, os macacos viviam 25 anos e nós, humanos, também. Hoje, um macaco continua vivendo os mesmos 25 anos, comendo só vegetais e fazendo muito exercício. Já nós…”
Ariano tem razão: no século 17, quando Galileu e Newton davam o pontapé inicial na era do conhecimento e da tecnologia, a expectativa de vida dos humanos não chegava a 40 anos. Os dois cientistas foram exceção: Galileu morreu com 78 anos e Newton chegou aos 84.

Como chegamos a essa expectativa de vida mais elevada que temos hoje? Vimos na Apostila anterior que algumas mutações generosas, juntamente com os processos da seleção natural, deram início a esse incremento em nossa esperança de vida. Depois, os avanços da medicina, com novos remédios, procedimentos cirúrgicos, vacinas, medidas sanitárias e os novos costumes de higiene foram ajudando a natureza e empurrando nossa vida média para os valores atuais.

E agora, dá para passar dos 100? Parece que não será fácil. Talvez nem seja possível. Observando como a Curva de Gompertz se modificou nas últimas décadas vemos uma tendência que os demógrafos chamam de “retangularização”. O gráfico abaixo mostra, como ilustração, como a Curva de Gompertz variou para uma população hipotética. O padrão é observado, com pequenas diferenças, para a maioria dos países. O termo “retangularização”, eu acho, reflete essa tendência da curva para a forma de um retângulo.

Esse gráfico mostra que a vida média aumentou gradualmente, mas a idade máxima não mudou quase nada, ficando em torno dos 100 anos. Será que existe mesmo um limite natural para nosso tempo de vida? Veja o caso das bactérias, bichinhos de uma única célula. Elas levam uma boa vida se não forem atacadas por algum vírus ou por nossos antibióticos. No entanto, quando chega a hora, a morte delas vem de dentro para fora, com o surgimento de enzimas que provocam sua desintegração. Aparentemente, esse mecanismo letal já vem de fábrica e foi armado pela natureza desde que as primeiras bactérias surgiram. Vida e morte vieram juntas. Mas, não se deve confundir essa “morte programada” com “velhice programada”, como na tese do jovem Weissmann, que, como vimos, está errada.

Nos seres multicelulares, como nós, um mecanismo semelhante foi incorporado em nossas células com a criação das mitocôndrias. Como vimos em uma Apostila anterior, as mitocôndrias são o resultado de um processo de simbiose entre dois organismos unicelulares. Hoje, elas estão em todas nossas células, com DNA próprio, seguindo algumas regras independentes das instruções de nosso DNA nuclear. Desse modo, elas podem emitir a sentença de morte da célula que habitam, se julgarem apropriado.

A morte de algumas células, porém, não implica na morte do organismo como um todo. Células mortas podem e são substituídas por novas, o tempo todo. A longevidade deve estar determinada por fatores mais complexos.

Tem quem ache que, apesar dos tempos de vida variarem bastante de espécie para espécie, o número médio de batidas do coração durante toda a vida é aproximadamente o mesmo, em torno de 1 bilhão, para os mamíferos. Entretanto, outros acham preferível associar o tempo de vida ao chamado “metabolismo basal” de cada espécie. O metabolismo basal, ou “taxa metabólica”, é o valor da energia mínima, por unidade de tempo, para o organismo em repouso e alimentado se manter vivo. Pode ser expresso em Quilocalorias por dia (KCal/dia) ou em Watts (Joules/segundo). O gráfico abaixo mostra como a taxa metabólica dividida pelo peso do animal (W/kg) está ligada à expectativa de vida para algumas espécies.

A taxa metabólica de um ratinho é cerca de 0,2 Watts e seu peso é 20 gramas, mais ou menos. Portanto, ele usa 10 W/kg para viver. Já o elefante precisa de 2.500 Watts e pesa 5.000 kg, logo, consome 20 vezes menos energia por hora que o camundongo. E vive 20 vezes mais. No geral, mamíferos mais pesados têm taxas metabólicas mais baixas e vivem mais. Os humanos ficam um tanto fora dessa curva, provavelmente por viverem em ambientes muito mais controlados.

Aves também têm uma curva como essa acima, mas deslocada para maiores valores dos tempos de vida, como se vê na reta pontilhada. Em média, uma ave vive 3 vezes mais que um mamífero de mesmo peso e mesma taxa metabólica.

Já que as evidências parecem indicar que vai ser difícil aumentar nosso tempo máximo de vida, será que a ciência tem alguma sugestão para que a gente possa atravessar a velhice sem as mazelas características, como a caduquice, o desânimo e outras coisas ainda piores? Vamos falar sobre isso na próxima Apostila.

As mazelas da velhice são compulsórias?

Como fazer para viver mais e ter saúde na velhice? As livrarias e as farmácias estão cheias de receitas milagrosas para isso. Charlatães ganharam e ainda ganham muito dinheiro prometendo o que não podem cumprir. No século 19, um “cientista” francês produziu um líquido a partir dos testículos de bodes que, segundo dizia, aumentava a duração da vida e o vigor sexual. Naquele tempo, era comum o “cientista” demonstrar suas descobertas no palco de um teatro. Lembram do filme “O Jovem Frankenstein”? Pois esse francês, depois de injetar seu elixir em si mesmo, mostrou o efeito da droga com uma tremenda mijada para o público ver e admirar.
Entretanto, o conhecimento é sempre melhor que a ignorância. Pesquisas recentes mostram que é possível extender a vida de algumas espécies, inclusive melhorando a saúde no fim da vida. Observando alguns bichinhos de laboratório os cientistas estão descobrindo que muito se pode aprender sobre o envelhecimento e como adiá-lo ou evitá-lo.

Aproveito a dica para homenagear uma generosa companheira nessas pesquisas, a famosa Caenorhabditis Elegans (C. Elegans), uma lombrigazinha de 1 milímetro de comprimento que teve a glória de ser o primeiro ser vivo a ter seu genoma completamente sequenciado. O pessoal vem conseguindo um jeito de aumentar a longevidade desses elegantes vermes usando alguns truques da genética e talvez seja possível fazer coisa parecida com os humanos, pois as duas espécies têm vários genes em comum. Tanta gente já ganhou Prêmio Nobel estudando a C. Elegans que ela já deveria ter recebido também algum prêmio.

NOTA DO EDITOR: Até agora nenhum ativista invadiu laboratórios para libertar os vermes dos cientistas malvados.
Já se sabe que comer pouco pode prolongar a vida e a saúde. É a chamada “restrição calórica”. Ratos de laboratório que receberam menos comida viveram mais e melhor que seus coleguinhas bem nutridos. Qual é o mecanismo biológico que está por trás dessa constatação?

Ao que parece, para entender a razão desse sucesso da restrição calórica, precisamos voltar a falar de nossas amigas, as mitocôndrias. Como vimos em uma Apostila anterior, elas são encarregadas de fornecer a energia necessária para a produção e sustentação das células. Dentro delas há um complexo mecanismo chamado de “respiração” em que elétrons escorrem por uma espécie de linha de produção que termina na síntese do ADP, as moléculas transportadores de energia. Quando tudo está legal, praticamente todos os elétrons são usados no processo. Alguns que escapam podem ser neutralizados por prótons e o resultado é apenas um pouco de calor inofensivo. O perigo surge se, por alguma razão, surgir um desequilíbrio e sobrarem elétrons livres. Esses elétrons fujóes são captados por moléculas que se tornam reativas, as mais numerosas sendo moléculas de oxigênio. Essas moléculas são chamadas de “radicais livres” e têm o mau costume de sair atacando tudo que encontram pela frente dentro da célula. Entre seus malfeitos, atacam o DNA das mitocôndrias provocando mutações deletérias.

Observando esses resultados, alguns pesquisadores sugerem que as mazelas da velhice decorrem desse desequilíbrio que se torna mais frequente com a idade. Surgiu dai a moda dos antioxidantes como panacéia para deter os males da velhice. Logo mais falarei sobre esses antioxidantes, mas, por enquanto, precisamos entender melhor porque os radicais livres surgem nas células e porque a restrição calórica pode ser benéfica.

Acontece que os radicais livres são úteis e indispensáveis para o bom funcionamento de todo o metabolismo celular. Eles servem de “sinalizadores”, instruindo a mitocôndria sobre quanto de energia deve produzir para manter o equilíbrio desejado e eficiente. Portanto, devem ser preservados. Já a restrição calórica pode ser útil na manutenção da eficiência do processo de produção de energia nas mitocôndrias, sem deixar de atender às necessidades da célula.

Voltamos, aqui, aos genes, em particular àqueles que estão ligados aos males da velhice, os chamados “gerontogenes”. Vamos falar de dois deles, muito estudados por terem funções importantes e por serem suscetíveis de manipulação por drogas. Eles são o SIRT-1 e o TOR. Segundo um pessoal do MIT, o SIRT-1 é responsável pela maioria dos bons efeitos da restrição calórica nos mamíferos. E, tem mais. Ele pode ser ativado por uma moleculazinha chamada “resveratrol” que é encontrada no vinho tinto. Eles mostraram que essa molécula prolongou a vida de ratinhos obesos. Como não podia deixar de ser, essas afirmações provocaram um enorme alarido na imprensa. Uma taça de vinho por dia faz viver mais! Só que se esquecem que uma taça de vinho tem apenas 0,3% do resveratrol dado aos ratinhos de laboratório. O cara precisaria beber 1.000 taças de vinho por dia
para conseguir o mesmo efeito. Vai morrer de cirrose bem mais cedo.

O outro gerontogene, o TOR, atua no sistema imune. O lado ruim é que causa resistência à insulina, podendo contribuir para desenvolver a diabetes tipo II. O lado bom é que, bloqueando esse gene é possível fazer o sistema imune sossegar um pouco, controlando a atividade inflamatória que dá origem à maioria dos males da velhice. O nome TOR significa “target of rapamycin”, isto é, ele pode ser bloqueado por uma droga, a rapamicina, que é fartamente usada nos transplantados de órgãos e tem a vantagem de não ser cancerígena. Verifica-se, examinando o sangue dos transplantados, que a rapamicina induz efeitos semelhantes aos obtidos pela restrição calórica. Por enquanto, os pesquisadores estão estudando se os transplantados conseguem se livrar das doenças da velhice em número estatisticamente maior que os demais, que não fizeram nenhum transplante.
A rapamicina é uma droga tão interessante que vale a pena falar mais um pouco sobre ela. Foi descoberta em 1970, no solo da Ilha de Páscoa, em um local chamado Rapa Nui – daí, seu nome. Com a notícia de que pode ser benéfica, inibindo a atividade do gene TOR, caiu na rede do pessoal que quer ganhar um trocado e já pode ser encontrada até na internet. Um vidrinho com 5 miligramas custa uns 100 dólares. Entretanto, não é aconselhável usar a rapamicina sem nenhum motivo clínico, pois o gene TOR é importante para muita coisa, inclusive para o aprendizado e a memória.

Não há dúvida que o avanço no conhecimento dos genes trará muitos benefícios ao estudo da longevidade. Além de nosso DNA nuclear, também o DNA das mitocôndrias é importante nessas pesquisas. Cientistas japoneses, estudando conterrâneos centenários, descobriram que eles têm mitocôndrias com mutações em seu genoma, inexistentes nas mitocôndrias de outros que não chegam a idade tão avançada. O surpreendente é que essas mutações no mtDNA dos japoneses sortudos é minúscula, apenas uma “letra” trocada em um determinado gene. Além de viverem mais, esses premiados ainda gozam de mais saúde na velhice que os demais. Essas notícias mostram que a genética terá papel importante na tentativa de aumentar a longevidade.

Voltemos, então, aos radicais livres que são produzidos por falhas no balanço da respiração nas mitocôndrias. Na década de 50 do século passado, um pesquisador americano propôs que o envelhecimento é devido aos danos causados por radicais livres. Realmente, sabe-se que o excesso de radicais livres é danoso, e que esse excesso se acentua com a idade. Surgiu, então, a moda dos antioxidantes. A idéia era simples: esses antioxidantes serviriam para equilibrar o sistema em funcionamento precário. Como se sabe, os radicais livres, além de produzirem danos aos componentes da célula, são sinalizadores da apoptose, o mecanismo que faz uma célula se suicidar, literalmente. Todo esse desastre levaria, eventualmente, ao envelhecimento e decrepitude do organismo. Os antioxidantes evitariam essa catástrofe.

A idéia era original, bem composta e, até razoável. Mas, revelou-se, com o tempo, cheia de furos. Para começar, como a gente viu acima, os radicais livre têm serventia e, se foram usados e mantidos pela seleção natural, bloquear sua ação poderia até ser perigoso. Além disso, as pesquisas mostraram que o organismo se protege eliminando o excesso de antioxidantes ingeridos. Sai na urina, como se diz.

Entretanto, é inegável que os resultados de laboratório mostram que os radicais livres encurtam a vida. Quanto mais vazamento de radical livre, mais curta é a expectativa de vida para a maioria de espécies. O vazamento de radicais livres cresce com a taxa metabólica. E, como vimos antes, altas taxas metabólicas casam com vida curta. Ratinhos têm alta taxa metabólica e corações batendo rápido. Com tanta pressa, o processo de respiração nas mitocôndrias desses ratinhos produz muitos radicais livres e a vida deles é curta. Animais maiores, como os elefantes, são lerdos, têm baixa taxa metabólica, pouco vazamento de radicais livres e vivem bastante. Vimos também que aves têm altas taxas metabólicas, mas, por alguma razão ainda não bem explicada, produzem poucos radicais livres e vivem vidas mais longas que mamíferos de mesmo peso.

Além de viver mais, espécies com menor vazamento de radicais livres têm melhor saúde. Por todas essas razões, controlar o vazamento de radicais livres parece ser a melhor estratégia da evolução para garantir vidas mais longas e saudáveis.

Os malefícios do vazamento de radicais livres podem estar relacionados com falhas no sistema de sinalização. Como vimos acima, quando a gente é jovem os radicais livres são parte importante da regulagem da cadeia respiratória nas mitocôndrias. Quando a gente envelhece, as mitocôndrias começam a escassear e a sinalização dos radicais livres passa a ser errada, ativando genes que não deviam ativar e causando as inflamações que surgem na velhice. Um desses genes que são ativados é o ApoE E que, como vimos, é útil na infância e passa a ser prejudicial na velhice.

Agora podemos entender melhor porque a restrição calórica pode retardar a velhice e suas mazelas. Ela contribui para diminuir o vazamernto de radicais livres, protegendo as mitocôndrias e contendo os sinais de apoptose. Dessa forma, conseguem silenciar um monte de genes causadores de inflamação e provocadores de doenças da velhice. Até certo ponto, a restrição calórica faz a gente ficar mais parecido com as aves.

Supondo que a vida possa realmente ser prolongada, produzindo multidões de velhinhos transviados, cheios de saúde, curtindo a aposentadoria, será que isso é desejável? Ou será que vai complicar ainda mais a vida na Terra, levando à superpopulação e à disputa acirrada pelos recursos já limitados? Esse é um problema para os demógrafos e vale a pena saber o que eles pensam sobre isso. É o que veremos a seguir.

O que dizem os demógrafos sobre a longevidade.

O envelhecimento e a longevidade são problemas importantes para biólogos e demógrafos, mas eles pouco se entendem. Artigos escritos por demógrafos são cheios de fórmulas matemáticas. Já os biólogos preferem umas figurinhas ilustrativas cheias de círculos e setas. Demógrafo só cita demógrafo, biólogo só cita biólogo e ambos citam a si mesmos, com abundância.
Vou dar um exemplo. O casal de demógrafos russos Leonid Gavrilov e Natalia Gavrilova desenvolveu um modelo que simula o acúmulo de danos em um sistem genérico, artificial ou biológico. Com esse modelo chegaram a uma fórmula matemática para a taxa de sobrevivência que pode ser adaptada para ambos os casos, máquinas ou seres vivos. Uma consequência interessante desse modelo, no caso biológico, mostra que pequenos ganhos na fase inicial de desenvolvimento podem resultar em grandes consequências no final da vida, adiando ou eliminando problemas da idade e ampliando a expectativa de vida. Nesse contexto, vale a pena adotar práticas saudáveis na juventude pois elas poderão garantir uma velhice saudável e prolongada.

Os resultados dos Gavriloves são solenemente ignorados pelos biólogos. Coisa parecida acontece com muitos outros trabalhos de demógrafos, E, no entanto, as técnicas de simulação usadas pelos demógragos poderiam ser muito úteis para abordar temas evolutivos.

De qualquer forma, vale a pena ouvir o que os demógrafos têm a dizer sobre a longevidade. Para começar, eles sabem que o temor dos Malthusianos em relação ao aumento populacional é exagerado. Pois tem quem acredite que, aumentando a longevidade dos humanos, em breve o planeta estará superpovoado, cheio de miseráveis, prestes a colapsar de vez. Mas, não é assim.

Vamos imaginar o caso limite. De repente, toda a atual população do mundo (7 bilhões) se torna imortal. O que acontecerá depois de algumas gerações? Os pessimistas logo dirão: a população vai explodir e vai faltar espaço e comida para toda essa gente. Mas, como qualquer estudante de matemática do ginasial sabe, isso depende da taxa de natalidade. Se cada casal do planeta tiver apenas um filho ou filha, mesmo depois de infinitas gerações a população não vai ultrapassar o dobro da inicial.

Vejamos o caso do Brasil. Atualmente, a população brasileira está perto de 200 milhões.

NOTA DO EDITOR: Em 2013, segundo o IBGE, somos 201 milhões.

O que vai acontecer no futuro próximo? Segundo os demógrafos, a população do Brasil vai aumentar vagarosamente até 2060 e depois vai começar a cair.

Essa tendência é baseada na fecundidade das brasileiras. Quando eu nasci, cada brasileira tinha mais de 7 filhos, em média. Eu mesma cheguei a ter nove filhos. Portanto, contribuí para esse morrinho que aparece no gráfico abaixo em torno dos anos 50. Hoje, a média de filhos por casal é 1,9, abaixo, portanto, da taxa de reposição.

NOTA DO EDITOR: Em 2013, essa taxa já é de apenas 1,77 filhos por casal.

Em 2030, a taxa de fecundidade das brasileiras deve chegar a 1,5, segundo os demógrafos e suas matemáticas. Essa queda na produção de bebês não se deve, eu acho, a um desinteresse dos homens. Os demógrafos dizem que é devida a métodos anticoncepcionais eficientes e seguros e ao aumento no número de mulheres que trabalham fora de casa. Deve-se, também às mudanças drásticas nos costumes, para melhor, segundo minha opinião. Há até quem sugira que as novelas da TV contribuem para essa queda. Realmente, as personagens femininas das novelas, além de viverem arrumadas, cheias de anéis, pulseiras e brincos, nunca têm mais de dois filhos.

Se essas previsões realmente se confirmarem, vai ser bom ou ruim para o Brasil? Depende de quem fala, se é um otimista ou um pessimista. Muita gente teme o envelhecimento da população. Hoje, o número de contribuintes para a Previdência é cerca de 10 vezes o número de idosos aposentados. Certamente, essa proporção vai cair muito nas próximas décadas. Provavelmente, a idade para uma pessoa se aposentar será aumentada. Supondo que a medicina, apoiada nas pesquisas que descrevi nas apostilas anteriores, consiga melhorar a saúde dos velhinhos, esse adiamento da aposentadoria não seria nenhum problema.

Outro ponto positivo é o aumento da renda das famílias, com mais mulheres trabalhando. Com a população tendendo a estacionar, o desemprego poderá ser controlado com mais facilidade. Vão faltar empregadas domésticas, mas, isso é até bom.

Também na educação da meninada as coisas podem melhorar. Menos filhos por família significa menor custo para educá-los. Agora, tudo vai depender muito do que o governo e os políticos vão fazer. E, portanto, depende de vocês que votam. Se ficar como está hoje, não dá para ser muito otimista. Ainda tem pobre demais no Brasil e a qualidade do nosso ensino é lastimável.

No resto do mundo a situação é mais preocupante para vocês que ainda estarão aqui nas próximas décadas. A China, a Índia, a África e o Oriente Médio estão caminhando para números alarmantes em suas populações. Se houvesse algum jeito de distribuir melhor os recursos, diminuir o consumismo ateu e controlar mais a fecundidade das mulheres, poderia haver esperança. Não consigo ver nada disso no futuro. Mas, não estarei aqui para ver o estrago. Por enquanto, aproveito, enquanto posso, o friozinho da Meruoca para tomar uma taça de vinho no almoço, degustando o resveratrol.