Investigadores del Instituto de Células Madre de Harvard y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han realizado un descubrimiento significativo sobre una molécula cerebral que actúa como protectora, lo que podría contribuir a la preservación de la memoria a medida que envejecemos y a la disminución del riesgo de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer. Este avance forma parte de una investigación más amplia destinada a profundizar en la comprensión de los procesos biológicos que afectan los cambios cerebrales relacionados con la edad.
Uno de los aspectos clave relacionados con el deterioro cognitivo en la vejez es la pérdida de sinapsis, las conexiones entre neuronas, en el hipocampo, una región del cerebro crucial para la memoria. La literatura científica ha asociado este fenómeno con varios factores, tales como alteraciones en el metabolismo de las grasas y la inflamación persistente.
El cerebro dispone de mecanismos que pueden ayudar a retardar o mitigar los efectos de estas alteraciones. Entre ellos se encuentra la microglía, un tipo de células inmunitarias que, en condiciones normales, se encarga de eliminar desechos, proteger las neuronas y mantener las conexiones necesarias para la transmisión de información. Sin embargo, su función puede verse afectada por la acumulación de pequeñas gotas de grasa, un proceso que se ha relacionado con un mayor riesgo de deterioro cognitivo.
Estudio sobre los mecanismos de protección del cerebro
En esta nueva investigación, los científicos desarrollaron un modelo para investigar los factores genéticos y moleculares que contribuyen a la pérdida de sinapsis en el hipocampo, así como los mecanismos de protección que intentan contrarrestar este daño. Publicado en la revista Nature Neuroscience, el estudio se centró en las células granulares dentadas (DGC), un tipo de neurona involucrada en el procesamiento de información y la formación de recuerdos.
Durante su análisis, los investigadores identificaron un gen denominado Pla2g2f, que proporciona las instrucciones necesarias para producir una enzima conocida como fosfolipasa, capaz de influir en el metabolismo de las grasas. A partir de estos hallazgos, los autores sugirieron que este gen podría desempeñar un papel fundamental en los mecanismos que ayudan al cerebro a resistir los efectos del envejecimiento. “Observamos que los niveles de Pla2g2f aumentan en el hipocampo durante el envejecimiento y en situaciones de inflamación cerebral, incluso en adultos mayores que presentan signos de Alzheimer pero que mantienen una buena capacidad cognitiva”, indicaron los investigadores.
Experimentos con ratones para entender el gen Pla2g2f
Para desentrañar el funcionamiento del gen, los científicos utilizaron herramientas genéticas y virales que les permitieron modificar de manera controlada los niveles de Pla2g2f en el cerebro de ratones envejecidos. El experimento incluyó ratones machos de distintas edades (3, 6, 12, 16 y 18 meses) para observar cómo variaba la actividad del gen a lo largo de su vida. Los roedores fueron mantenidos en condiciones controladas de temperatura, iluminación, alimentación y acceso al agua.
A través de inyecciones en el giro dentado del hipocampo, los investigadores introdujeron sustancias para inducir cambios genéticos, además de virus diseñados para llevar instrucciones específicas a ciertas células cerebrales. Posteriormente, los ratones fueron sometidos a pruebas para evaluar su capacidad de reconocimiento, exploración, memoria espacial y asociativa. Tras estas evaluaciones, se extrajo tejido cerebral para analizar el ARN y determinar la actividad y niveles de expresión de los genes.
Los resultados revelaron que la disminución de los niveles de Pla2g2f estaba relacionada con un empeoramiento de varios indicadores de deterioro cerebral asociado con la edad, como la pérdida de sinapsis, un aumento de la inflamación, la maduración deficiente de nuevas células cerebrales y el deterioro de la memoria. En contraste, los niveles altos de este gen estaban vinculados a una mayor actividad de los mecanismos de protección y a una mejor preservación de la memoria. “De manera sorprendente, 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”, añadieron los autores.
Perspectivas futuras en la investigación sobre el envejecimiento cerebral
Los investigadores subrayan que, hasta el momento, la función de Pla2g2f en el cerebro era desconocida. Sin embargo, reconocen la necesidad de realizar estudios adicionales para determinar si estos mecanismos operan de manera similar en otras especies de mamíferos, incluidos los seres humanos. A pesar de estas limitaciones, los hallazgos abren nuevas posibilidades para fomentar la resiliencia cognitiva y explorar estrategias que puedan retrasar o prevenir el deterioro cognitivo leve y el Alzheimer en la vejez.
“Serán necesarios más estudios para evaluar si este enfoque puede aplicarse de manera segura en terapias para pacientes. Actualmente, estamos investigando activamente posibles formas de aumentar de manera segura los niveles de Pla2g2f en cerebros envejecidos y en casos de Alzheimer como una posible estrategia terapéutica”, concluyeron los investigadores.