Neurociencia

Investigadores descubren dos ‘recetas’ para frenar el envejecimiento cerebral.

Un grupo de especialistas de la Universidad Estatal Immanuel Kant (Rusia) y de la Universidad de Warwick (Reino Unido) han descubierto que llevar un estilo de vida activo y restriccion de las calorías ingeridas puede frenar el envejecimiento del cerebro.

“Nos enfrentamos a la tarea de comprender qué cambios se están produciendo en el cerebro durante el envejecimiento y la experiencia. Las neuronas, las sinapsis y las células gliales se han convertido en el foco de nuestra atención científica”, explicó el participante de la investigación, asistente del Instituto de Sistemas Vivientes de BFU. I. Kant Alexander Bogdanov.

Todos sabemos que el cerebro humano contiene cerca de 90 mil millones de neuronas conectadas por conexiones sinápticas. Una neurona es una célula excitable eléctricamente que está diseñada para recibir desde el exterior, procesar, almacenar, transmitir y emitir información externa utilizando señales eléctricas y químicas. Y la sinapsis sirve como un enlace, un contacto, entre las neuronas para transmitir señales.

En el curso de la experiencia humana, las sinapsis cambian: se fortalecen o se debilitan. Por lo tanto, considerando la red neuronal en su conjunto, podremos ver circuitos neuronales con conexiones fuertes y débiles. El proceso de fortalecimiento o debilitamiento de las conexiones sinápticas puede ser regulado por las llamadas células gliales.

Durante mucho tiempo se creyó que estas células sólo realizan la función de soporte vital de las neuronas y las sinapsis. Pero los científicos han descubierto que las células gliales también pueden afectar la señalización. Proporcionan energía y (nutrientes) a las neuronas y regulan la transmisión sináptica, liberando trifosfato de adenosina (el ATP es una fuente universal de energía y el neurotransmisor de las células gliales). Todos estos procesos afectan directamente las funciones cognitivas del cerebro, dijo el joven investigador.

Bajo las funciones cognitivas se entiende generalmente las funciones más complejas del cerebro, a través de las cuales se realiza el proceso de conocimiento racional del mundo. Las funciones cognitivas incluyen atención, percepción, memoria, inteligencia, habla y gnosis (reconocimiento) y praxis (acción intencional). El hecho bien conocido es que, con la edad en un organismo vivo, hay una disminución en la memoria, el rendimiento mental y otras funciones cognitivas.

“Nuestro equipo de investigadores descubrió que se producen cambios significativos en el proceso de envejecimiento en las células gliales. La señalización de calcio se debilita en el citoplasma de estas células. Además, la cantidad de ATP liberada disminuye con la edad. En consecuencia, la señalización sináptica se altera y las funciones cognitivas se debilitan».

En el curso de experimentos de laboratorio en ratones, los científicos determinaron cómo prevenir los cambios asociados con el envejecimiento cerebral.

Alexander Bogdanov.

Para un grupo de ratones, cambiamos el modelo de comportamiento: colocarlos en un entorno enriquecido y rico. En otras palabras, se les dio un estilo de vida activo con juguetes, túneles, una rueda en movimiento y mucho espacio. El segundo modelo que utilizamos es la restricción calórica. Los animales no perdieron más del 10% del peso corporal. Como resultado, encontramos que, en ratones experimentales experimentales, la señalización sináptica mejoró y la señalización de calcio en las células gliales fue más activa.

En consecuencia, la capacidad de las células gliales para liberar ATP ha aumentado, por lo que los ratones que viven en un ambiente enriquecido mantienen un alto nivel de habilidades cognitivas. «El cerebro en el nivel de las sinapsis parece más joven en comparación con el cerebro de los familiares sin un estilo de vida activo y una nutrición moderada.

Con el envejecimiento, las funciones cognitivas del cerebro «desaparecen», y al mismo tiempo aumenta el riesgo de enfermedades neurodegenerativas, se observa demencia relacionada con la edad.

“Hasta la fecha, hemos encontrado que un estilo de vida saludable y una cantidad moderada de calorías consumidas pueden disminuir el envejecimiento cerebral al aumentar la capacidad de las células gliales para secretar ATP. Pero nos enfrentamos a un nuevo desafío: encontrar una forma farmacológica para combatir el envejecimiento del cerebro. Después de todo, no todos están permitidos, por ejemplo, la actividad física, o una persona puede experimentar un síndrome metabólico y una dieta simple no lo ayudará», concluye Alexander Bogdanov.

Ahora el objetivo de los investigadores pasa por encontrar una forma farmacológica para combatir el envejecimiento del cerebro, sobre todo para aquellas personas que no puedan realizar la actividad física o tengan dificultades con dieta.

Mayor información en: Ulyana Lalo, Alexander Bogdanov, et al. Age- and Experience-Related Plasticity of ATP-Mediated Signaling in the Neocortex,  Frontiers in Cellular Neuroscience, 29 May 2019.

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