Un estudio encuentra que el ‘aislamiento del cableado’ del cerebro es un factor importante del deterioro cerebral relacionado con la edad
La imagen muestra mielina (cian) y células madre cerebrales especializadas Células progenitoras de oligodendrocitos (OPC) en la materia gris y blanca del cerebro. La mielina es un aislante producido por células llamadas oligodendrocitos, que a su vez son producidas por OPC. Los núcleos de todas las células del cerebro se muestran en azul. Crédito: Dra. Andrea Rivera
Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Portsmouth ha identificado que uno de los principales factores del deterioro cerebral relacionado con la edad es la pérdida de una sustancia llamada mielina.
La mielina actúa como la cubierta protectora y aislante de plástico alrededor de los cables eléctricos del cerebro llamados axones. La mielina es esencial para la comunicación ultrarrápida entre las células nerviosas que se encuentran detrás del poder de la supercomputadora del cerebro humano.
La pérdida de mielina provoca el deterioro cognitivo y es fundamental para varias enfermedades neurodegenerativas, como la esclerosis múltiple y la enfermedad de Alzheimer. . Este nuevo estudio encontró que las células que impulsan la reparación de la mielina se vuelven menos eficientes a medida que envejecemos e identificó un gen clave que se ve más afectado por el envejecimiento, lo que reduce la capacidad de las células para reemplazar la mielina perdida.
El estudio, publicado esta semana en la revista Aging Cell, es parte de una colaboración internacional dirigida por el profesor Arthur Butt de la Universidad de Portsmouth con el Dr. Kasum Azim de la Universidad de Dusseldorf en Alemania, junto con grupos de investigación italianos de la profesora Maria Pia Abbracchio en Milán y Dr. Andrea Rivera en Padua.
El profesor Butt dijo: «Todo el mundo está familiarizado con la materia gris del cerebro, pero muy pocos conocen la materia blanca, que se compone de cables eléctricos aislados que conectan las diferentes partes de nuestros cerebros.
La imagen muestra mielina (cian), OPC (magenta) y núcleos celulares en azul en el cuerpo calloso del cerebro. El cuerpo calloso es una de las mayores extensiones de materia blanca y conecta el lado izquierdo y hemisferio derecho e del cerebro juntos. También es uno de los tractos de materia blanca afectados por el envejecimiento. Crédito: Dra. Andrea Rivera
«Una característica clave del cerebro que envejece es la pérdida progresiva de materia blanca y mielina, pero se desconocen en gran medida las razones detrás de estos procesos. Las células cerebrales que producen mielina, llamadas oligodendrocitos, necesitan ser reemplazadas a lo largo de la vida por células madre células llamadas precursores de oligodendrocitos. Si esto falla, entonces hay una pérdida de mielina y materia blanca, lo que resulta en efectos devastadores sobre la función cerebral y el deterioro cognitivo. Un nuevo hallazgo emocionante de nuestro estudio es que hemos descubierto una de las razones por las que este proceso se ralentiza en el cerebro que envejece».
Dr. Rivera, autor principal del estudio mientras estuvo en la Universidad de Portsmouth y ahora es miembro de la Universidad de Padua, explicó: «Al comparar el genoma del cerebro de un ratón joven con el de un ratón senil, identificamos qué procesos son afectados por el envejecimiento. Estos análisis muy sofisticados nos permitieron desentrañar las razones por las que la reposición de oligodendrocitos y la mielina que producen se reduce en el cerebro que envejece.
«Identificamos GPR17, el gen asociado a estos precursores específicos , como el gen más afectado en el envejecimiento del cerebro y que la pérdida de GPR17 está asociada a una capacidad reducida de estos precursores para trabajar activamente para reemplazar la mielina perdida».
El trabajo aún está en curso y ha allanado el camino para nuevos estudios sobre cómo inducir el «rejuvenecimiento» de las células precursoras de oligodendrocitos para reponer eficientemente la materia blanca perdida.
Un tipo especial de células madre llamadas células precursoras de oligodendrocitos (OPC) (Blancas). Estas células generan otro tipo de célula cerebral llamada oligodendrocitos durante toda la vida. Los oligodendrocitos producen mielina (roja), que es una sustancia que promueve la transmisión eficiente de un impulso de las células nerviosas mediante el aislamiento de los axones: la parte de las neuronas que transmite la información. La imagen es del cuerpo estriado y una parte del cuerpo calloso (arriba a la derecha). Crédito: Dra. Andrea Rivera
Dra. Azim, de la Universidad de Düsseldorf, dijo: «Este enfoque es prometedor para abordar la pérdida de mielina en el cerebro que envejece y las enfermedades de desmielinización, como la esclerosis múltiple, la enfermedad de Alzheimer y los trastornos neuropsiquiátricos. De hecho, solo hemos tocado la punta del iceberg y la investigación futura de nuestros grupos de investigación tienen como objetivo llevar nuestros hallazgos a entornos traslacionales humanos».
Dr. Rivera realizó los experimentos clave publicados en este estudio mientras estaba en la Universidad de Portsmouth y recibió el prestigioso Sello de Excelencia MSCA @UniPD Fellowship para traducir estos hallazgos e investigar más a fondo en el cerebro humano, en colaboración con los profesores Raffele De Caro, Andrea Porzionato y Veronica Macchi en el Instituto de Anatomía Humana de la Universidad de Padua.
El estudio fue financiado por subvenciones de BBSRC y MRC al Profesor Butt, junto con las Sociedades de EM del Reino Unido e Italia (a Profesores Butt y Abbracchio, respectivamente), y la Beca de Fondos Nacionales Suizos y el Consejo Alemán de Investigación (Dr. Azim). La Dra. Andrea Rivera recibió el apoyo de un Ph.D. de la Sociedad Anatómica. Beca (con el profesor Butt), y el Sello de Excelencia MSCA @UniPD (Dr. Rivera).
Dr. Emma Gray, directora adjunta de investigación de la Sociedad de EM, dijo: «La EM puede ser implacable y dolorosa, y lamentablemente todavía no existen tratamientos para detener la progresión de la discapacidad. Podemos ver un futuro en el que nadie tiene que preocuparse de que la EM empeore, pero «, para que eso suceda, necesitamos encontrar formas de reparar la mielina dañada. Esta investigación arroja luz sobre por qué las células que impulsan la reparación de la mielina se vuelven menos eficientes a medida que envejecemos, y estamos muy orgullosos de haber ayudado a financiarlo. Al mejorar nuestra comprensión del envejecimiento de las células madre cerebrales, nos brinda un nuevo objetivo para ayudar a retrasar la progresión de la EM y podría tener implicaciones importantes para el tratamiento futuro».
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Los investigadores generan un tipo de célula cerebral crucial para respaldar la actividad neuronal Más información: Andrea D. Rivera et al, Los análisis genómicos funcionales destacan un cambio en los procesos celulares regulados por Gpr17 en oligodendrocitos células progenitoras y desregulación subyacente de la mielina en el cerebro de ratón envejecido, Aging Cell (2021). DOI: 10.1111/acel.13335 Información de la revista: Aging Cell
Proporcionado por la Universidad de Portsmouth Cita: Un estudio encuentra que el «aislamiento del cableado» del cerebro es el principal factor de la edad. deterioro cerebral relacionado (2021, 10 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-brain-wiring-insulation-major-factor.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.