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Investigadores del Instituto de Células Madre de Harvard y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han realizado un descubrimiento significativo sobre una molécula cerebral protectora que podría ayudar a mantener la memoria a medida que las personas envejecen, así como a reducir el riesgo de desarrollar enfermedades neurodegenerativas, entre ellas el Alzheimer. Este hallazgo proviene de una investigación que busca profundizar en la comprensión de los procesos biológicos que afectan los cambios cerebrales relacionados con la edad.
La pérdida de conexiones entre neuronas, conocidas como sinapsis, en el hipocampo —una región del cerebro esencial para la memoria— es un rasgo característico del deterioro cognitivo asociado al envejecimiento. La literatura científica ha señalado que este proceso está relacionado con varios factores, incluyendo alteraciones en el metabolismo de las grasas y la persistente inflamación en el cerebro.
El cerebro posee mecanismos que pueden ayudar a retrasar o mitigar los efectos de estas alteraciones. Entre ellos se encuentra la microglía, un conjunto de células inmunitarias que, en condiciones normales, se encargan de eliminar desechos, proteger las neuronas y mantener las conexiones necesarias para la transmisión de información. Sin embargo, el funcionamiento de la microglía puede verse afectado por la acumulación de pequeñas gotas de grasa, un fenómeno que se ha vinculado a un mayor riesgo de deterioro cognitivo.
En esta nueva investigación, los científicos desarrollaron un modelo para profundizar en los factores genéticos y moleculares que influyen en la pérdida de sinapsis en el hipocampo, así como en los mecanismos de protección que intentan contrarrestar dicho daño. El estudio, que se publicó hoy en la revista Nature Neuroscience, se enfocó en las células granulares dentadas (DGC), un tipo de neurona que juega un papel crucial en el procesamiento de la información y en la formación de recuerdos. Durante el análisis, los investigadores identificaron un gen denominado Pla2g2f, que contiene las instrucciones para producir una enzima llamada fosfolipasa, la cual es capaz de intervenir en el procesamiento de las grasas.
A partir de las características observadas, los investigadores sugirieron que el gen Pla2g2f podría ser parte de los mecanismos que permiten al cerebro resistir los efectos del envejecimiento. “Descubrimos que los niveles de Pla2g2f aumentan en el hipocampo durante el envejecimiento y en condiciones de inflamación cerebral. Esto incluía a adultos mayores que presentaban signos de patología de la enfermedad de Alzheimer en sus cerebros, pero que conservaban una buena capacidad cognitiva”, explicaron los autores del estudio.
Para investigar su funcionamiento, los científicos emplearon herramientas genéticas y virales que les facilitaron aumentar o disminuir de manera controlada los niveles de Pla2g2f en el cerebro de ratones envejecidos. El experimento incluyó ejemplares macho de 3, 6, 12, 16 y 18 meses de edad, con el objetivo de observar cómo variaba la actividad del gen a lo largo de la vida. Los roedores fueron mantenidos en condiciones controladas de temperatura e iluminación, con una alimentación y acceso al agua regulados.
A través de inyecciones dirigidas al giro dentado, una región del hipocampo, los investigadores introdujeron sustancias para inducir cambios genéticos específicos, así como virus diseñados para llevar instrucciones a determinadas células cerebrales. Posteriormente, los ratones fueron sometidos a diversas pruebas para evaluar sus capacidades de reconocimiento y exploración, además de su memoria espacial y asociativa. Tras estas pruebas, se extrajo tejido cerebral para analizar el ARN y determinar qué genes estaban activos y medir sus niveles de expresión.
Los resultados del estudio revelaron que, al disminuir los niveles de Pla2g2f, se agravaron varios indicadores del deterioro cerebral asociado con la edad. Entre estos indicadores se encontraron la pérdida de sinapsis, un aumento en la inflamación, una maduración deficiente de nuevas células cerebrales, alteraciones en el metabolismo de los lípidos, acumulación de gotas de grasa en neuronas y células de la microglía, así como un deterioro en la memoria.
En contraste, se observó que los niveles elevados del gen Pla2g2f están relacionados con una mayor actividad de los mecanismos de protección y una mejor conservación de la memoria. Los autores del estudio afirmaron que “sorprendentemente, el aumento de Pla2g2f en ratones de mediana edad antes de que desarrollaran un deterioro cognitivo significativo modificó la trayectoria de la pérdida de memoria relacionada con la edad”.
Los investigadores subrayan que, hasta el momento, se desconocía la función de Pla2g2f en el cerebro. Sin embargo, reconocen la necesidad de realizar estudios más amplios para determinar si los mecanismos de este gen operan de manera similar en otras especies de mamíferos, incluidos los seres humanos. A pesar de estas limitaciones, los especialistas consideran que los hallazgos abren nuevas posibilidades para fomentar la resiliencia cognitiva y explorar estrategias que permitan retrasar o prevenir el deterioro cognitivo leve y la enfermedad de Alzheimer en la vejez. “Se necesitarán estudios adicionales para determinar si este enfoque puede aplicarse de forma segura en terapias para pacientes. Estamos explorando activamente posibles maneras de aumentar de forma segura los niveles de Pla2g2f en el cerebro envejecido y en la enfermedad de Alzheimer como una posible estrategia terapéutica”, concluyeron.
Fuente original: WIRED Ciencia.
