El cerebro envejecido: cuando los amigos se convierten en enemigos

La función cerebral disminuye con la edad, incluso en personas sanas. Un nuevo estudio muestra por qué.

En 2060, se proyecta que la población total en los EE. UU. Mayores de 70 años será más del doble. La investigación sobre el envejecimiento puede ser crucial para mejorar la calidad de vida de millones de personas en el futuro y desarrollar un sistema de salud sostenible para una población cada vez más vieja.

Un nuevo estudio aborda la pregunta: por qué el envejecimiento de cerebros sanos está sujeto a la disminución de la función, y las neuronas no funcionan tan bien como solían hacerlo.

Fuente: CC0 Creative Commons

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Con la edad, la actividad cerebral disminuye, sin importar qué tan saludable esté, qué tan buena es su dieta, cuánto ejercicio hace o cuánta interacción social obtiene. Nos volvemos más olvidadizos, distraídos y el rendimiento en general no es como en nuestros 30 años. La memoria se ve afectada a edades más avanzadas, no necesariamente vinculada a la aparición de la enfermedad de Alzheimer o la demencia. La coordinación, así como nuestro metabolismo, son funciones corporales adicionales afectadas a edades más avanzadas. ¿La razón? Tus neuronas no funcionan como solían hacerlo. Esto se debe a una disminución en el número de conexiones, llamadas sinapsis, establecidas entre las neuronas.

Pero, ¿por qué la función cerebral disminuye con la edad, sin importar su estado general de salud?

Las sinapsis se desarrollan durante las primeras etapas de la vida. Una vez que el cerebro de una persona alcanza la madurez (alrededor de los 25 años de edad), se supone que sus sinapsis se estabilizan. En el envejecimiento normal, las neuronas no se pierden, pero sus sinapsis, que se eliminan, comprometen varias funciones del cerebro. Pero si uno está libre de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, o nunca ha sufrido lesiones, como un derrame cerebral, ¿por qué nuestras neuronas pierden esas sinapsis y empeoran?

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En los últimos años, se ha descubierto que la forma en que las neuronas se forman, desarrollan y mantienen las sinapsis no depende solo de ellas, sino que es ayudado por otras células llamadas glia. Las células gliales en el cerebro se han estudiado en relación con sus funciones protectoras y de apoyo en el sistema nervioso.

Además, muchos estudios han demostrado que los astrocitos, un tipo específico de células gliales, también tienen un papel activo en la formación y el desarrollo de las sinapsis, tanto en la salud como en la enfermedad. Los astrocitos producen y envían proteínas a las neuronas para ayudar a la función sináptica. En otras palabras, las neuronas necesitan astrocitos para aprender a comunicarse entre sí.

Fuente: CC0 Creative Commons

El nuevo estudio de enero (Boisvert et al., 2018) examinó los diferentes genes que se activaron en los astrocitos a edades más tempranas y más jóvenes, en busca de variaciones. Descubrieron que los astrocitos cambian con la edad y, por lo tanto, están involucrados en la descomposición sináptica en cerebros sanos de mayor edad. Según el estudio, así es como los astrocitos contribuyen a que nuestros cerebros envejezcan:

1. Los astrocitos promueven la eliminación de las sinapsis a edades más avanzadas: los astrocitos en los cerebros envejecidos aumentan la activación de ciertos genes que en etapas tempranas de la vida eliminan las sinapsis que no serían necesarias. La reactivación de estos genes en cerebros maduros sanos promueve la eliminación de las sinapsis, lo que provoca una disminución en la función cerebral relacionada con la edad. Curiosamente, estos genes también son activos en algunos trastornos neurológicos como la esquizofrenia o la enfermedad de Alzheimer.
2. Las regiones cerebrales especialmente afectadas por la edad también muestran cambios importantes en los genes de los astrocitos en el cerebro más antiguo: los cambios en los genes de astrocitos son especialmente prominentes en las regiones cerebrales más afectadas por la edad, el cerebelo y el hipotálamo. Estas regiones cerebrales están involucradas en la coordinación y el metabolismo, funciones que se ven afectadas en gran medida por el envejecimiento normal.
3. Los astrocitos producen menos colesterol: descubrieron que los astrocitos disminuyen los genes asociados a la producción de colesterol, que es absolutamente necesario en el cerebro. Todas las células, incluidas las neuronas, necesitan colesterol para construir sus estructuras y llevar a cabo su función. Sin embargo, el colesterol disponible en el resto del cuerpo no puede atravesar la barrera hematoencefálica para llegar a las neuronas. Por lo tanto, los astrocitos están a cargo de la producción “local” de colesterol. A edades más avanzadas, la restricción en la producción de colesterol por los astrocitos priva al cerebro de su origen, lo que compromete la función neuronal saludable.

¿Por qué los astrocitos, después de soportar las neuronas durante toda la vida, parecen volverse en contra de ellos a edades más avanzadas? ¿Por qué los astrocitos parecen preparar al cerebro más viejo para sufrir enfermedades neurodegenerativas? ¿Qué los hace pasar de amigos a enemigos?

Desentrañar los mecanismos moleculares responsables del envejecimiento normal en el cerebro puede arrojar luz sobre por qué algunas personas están predispuestas a enfermedades que afectan a poblaciones mayores, como el Alzheimer o la enfermedad de Parkinson, y revela nuevos objetivos, como astrocitos y sus vías moleculares, para posibles tratamientos, o intervención antes de la aparición de enfermedades relacionadas con la edad.

Después de todo, no nos estamos haciendo más jóvenes.

Referencias

Obispo NA, Lu T, Yankner BA (2010) Mecanismos neuronales del envejecimiento y el deterioro cognitivo. Naturaleza; 464 (7288): 529-35. doi: 10.1038 / nature08983.

Blanco-Suárez, E., Caldwell, ALM y Allen, NJ (2017), papel de las interacciones astrocito-sinapsis en los trastornos del SNC. J Physiol, 595: 1903-1916. doi: 10.1113 / JP270988

Boisvert, MM, Erikson, GA, Shokhirev, MN, Allen, NJ (2018) El transcriptoma de astrocitos en envejecimiento de múltiples regiones del cerebro del ratón. Cell Reports, 22 (1), 269-285. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.12.039.

Murman, DL (2015). El impacto de la edad en la cognición. Seminars in Hearing, 36 (3), 111-121. http://doi.org/10.1055/s-0035-1555115