Investigadores del Instituto de Células Madre de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) descubrieron el funcionamiento de una molécula cerebral protectora que podría ayudar a preservar la memoria durante el envejecimiento y reducir el riesgo de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. El hallazgo se deriva de una investigación enfocada en ampliar el conocimiento sobre los procesos biológicos que influyen en los cambios cerebrales asociados con la edad.
La pérdida de conexiones entre las neuronas (conocidas como sinapsis) en el hipocampo, una región cerebral fundamental para la memoria, es una característica distintiva del deterioro cognitivo relacionado con el envejecimiento. La literatura científica señala que este proceso está vinculado con diversos factores, entre ellos, las alteraciones en el procesamiento de las grasas y la presencia persistente de inflamación.
El cerebro cuenta con mecanismos que pueden retrasar o mitigar los efectos de estas perturbaciones. En ellos interviene la microglía, un conjunto de células inmunitarias que, en condiciones normales, elimina residuos, protege a las neuronas y contribuye a conservar las conexiones necesarias para transmitir información. Sin embargo, su funcionamiento también puede alterarse por la acumulación de pequeñas gotas de grasa, un fenómeno relacionado con un mayor riesgo de deterioro cognitivo.
Un estudio realizado en adultos mayores encontró que un tipo de terapia para el insomnio se asoció con un ritmo más lento de envejecimiento biológico.
En la nueva investigación, los científicos diseñaron un modelo para ampliar el conocimiento sobre los factores genéticos y moleculares que intervienen en la pérdida de sinapsis en el hipocampo, así como sobre los mecanismos de protección que intentan contrarrestar ese daño.
El estudio, publicado hoy en la revista Nature Neuroscience, se centró en las células granulares dentadas (DGC), un tipo de neurona que participa en el procesamiento de información y la formación de recuerdos. Durante el análisis, los investigadores identificaron un gen llamado Pla2g2f, que contiene las instrucciones para producir una enzima denominada fosfolipasa, capaz de intervenir en el procesamiento de las grasas.
A partir de estas características, los autores plantearon que el gen podría formar parte de los mecanismos que ayudan al cerebro a 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.
Para comprender su funcionamiento, los científicos utilizaron herramientas genéticas y virales que les permitieron aumentar o disminuir de manera controlada los niveles de Pla2g2f en el cerebro de ratones envejecidos.
El funcionamiento en el cerebro del gen Pla2g2f
El experimento incluyó ejemplares macho de 3, 6, 12, 16 y 18 meses de edad, con el propósito de observar cómo cambiaba la actividad del gen a lo largo de la vida. Los roedores se mantuvieron bajo condiciones controladas de temperatura e iluminación, con alimentación y acceso al agua regulados.
Mediante inyecciones dirigidas al giro dentado, una región del hipocampo, los investigadores introdujeron sustancias para inducir determinados cambios genéticos, así como virus diseñados para llevar instrucciones específicas a ciertas células cerebrales.
Posteriormente, sometieron a los ratones a diversas pruebas para evaluar sus capacidades de reconocimiento y exploración, además de su memoria espacial y asociativa. Después, extrajeron tejido cerebral y analizaron el ARN para identificar qué genes estaban activos y medir sus niveles de expresión.
Los resultados mostraron que, cuando disminuyeron los niveles de Pla2g2f, empeoraron diversos indicadores del deterioro cerebral asociado con la edad. Entre ellos se encontraron la pérdida de sinapsis, el aumento de la inflamación, la maduración deficiente de nuevas células cerebrales, las alteraciones en el metabolismo de los lípidos, la acumulación de gotas de grasa en neuronas y células de la microglía, y el deterioro de la memoria.
En contraste, los niveles elevados del gen se asociaron con una mayor actividad de los mecanismos de protección y una mejor conservación de la memoria. “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”, señalaron los autores.
Los investigadores destacan que, hasta ahora, se desconocía la función de Pla2g2f en el cerebro. No obstante, reconocen que es necesario ampliar los estudios para determinar si sus mecanismos 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 vías para favorecer 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.
