Dentro del cerebro de los perros que envejecen
ARRIBA: ISTOCK.COM, Leila Coker
Hana superó su prueba de memoria. Después de ver el contenido de tres cajas idénticas dispuestas en un arco en la terraza trasera de su casa, la Cavalier King Charles spaniel de 3 años tuvo que recordar qué caja contenía una tarea que aprendió rápidamente después de unos pocos intentos.
Hana y su compañera humana, Masami Shimizu-Albergine de Bainbridge Island, Washington, también están ayudando a los científicos a aprender algo: cuándo la inteligencia de los perros alcanza su punto máximo y cómo disminuye con la edad.
Hana es parte de un grupo que ha crecido a casi 40,000 perros mascota inscritos en una iniciativa de ciencia ciudadana conocida como Dog Aging Project, fundada en 2014. Comprender la biología del envejecimiento en los perros de compañía es uno de los dos objetivos principales del proyecto, dice el cofundador y el codirector Matt Kaeberlein, patólogo de la Universidad de Washington en Seattle que se enfoca en el envejecimiento. La otra es hacer algo al respecto.
Los miembros del Dog Aging Project miden la altura de los perros hasta los hombros. Dog Aging Project
A través de registros veterinarios, muestras de ADN, cuestionarios de salud y pruebas cognitivas como el tratamiento de Hanas. Encontrando desafíos, la iniciativa de la Universidad de Washington y la Universidad de Texas A&M rastreará muchos aspectos de la vida de los perros a lo largo del tiempo. Subconjuntos más pequeños de perros, incluida Hana, participarán en estudios más enfocados y evaluaciones más extensas. A partir de todo esto, los científicos esperan detectar patrones y encontrar vínculos entre los estilos de vida y la salud desde la etapa de cachorro hasta los años dorados.
El esfuerzo se une al de uno anterior: el Family Dog Project, iniciado en la década de 1990 en Etvs Lornd University (ELTE) en Budapest para estudiar los aspectos conductuales y cognitivos de la relación perro-humano, con la participación de decenas de miles de caninos a lo largo de las décadas. Los dos proyectos han comenzado a colaborar en todos los continentes, y los científicos esperan que un grupo combinado de perros tan grande pueda ayudarlos a descubrir los factores genéticos y ambientales que afectan la duración de la vida de los perros y la cantidad de ese tiempo que pasan con buena salud.
Dado que las estimaciones de la cantidad de perros domésticos en el mundo alcanzan los cientos de millones, comprender cómo envejecen es importante por derecho propio para ayudar a mejorar sus vidas y la atención que reciben. Pero seguir los viajes de vida de algunos de estos compañeros caninos también podría proporcionar pistas que ayuden a las personas a envejecer de manera más saludable, incluido lo que los perros podrían revelar sobre nuestros propios cerebros envejecidos.
Debido a que el envejecimiento humano ocurre durante muchas décadas, estudiar la biología de ese proceso es un desafío. Significa rastrear personas durante 50, 60, 70 años o más, lo que puede ser laborioso y costoso. Por el contrario, los perros envejecen rápidamente. Esto apesta para las personas que aman a sus perros, dice Kaeberlein, un amante de los perros de toda la vida. Pero convierte a los perros en un excelente sistema modelo para estudiar el envejecimiento. (Aunque la esperanza de vida de los perros está fuertemente relacionada con el tamaño del cuerpo, con perros de montaña de Berna con un promedio de siete años y chihuahuas casi duplicando eso a los 13 años, en términos generales, un estudio de 70 años en personas es aproximadamente equivalente a una década de perro).
Estudiar perros también tiene otras ventajas. Su diversidad genética los convierte en mejores modelos animales que las cepas endogámicas de ratones que se utilizan normalmente en la investigación del envejecimiento. Y aunque los científicos a menudo quieren estudiar a sus sujetos en el entorno controlado de un laboratorio, el hecho de que los perros vivan en hogares muy variables junto a las personas es en realidad un beneficio cuando se trata de obtener información que se transfiere al envejecimiento humano. No se puede modelar un entorno humano complejo en el laboratorio. Pero si estudias a los perros domésticos, dice Kaeberlein, no hay necesidad de hacerlo.
Un perro llamado Cooper que realiza la prueba 1-2-3-treat, en la que el animal recuerda qué caja contiene una golosina. Proyecto de envejecimiento del perro
Haciendo las maletas
Durante mucho tiempo, los científicos habían considerado que los perros eran animales artificiales con un comportamiento antinatural, dice la etóloga de ELTE Eniko Kubinyi, quien ha estudiado la cognición en perros domésticos durante casi 30 años. De hecho, cuando un grupo de etólogos húngaros inició el Family Dog Project al que ella contribuye en 1994, muchos pensaron que la idea era ridícula, dice Kubinyi. Pero las actitudes han comenzado a cambiar. Hasta la fecha, el proyecto ha producido docenas de estudios que exploran el comportamiento, la genética y la neurobiología canina, entre razas y a lo largo del tiempo.
El Proyecto Dog Aging, por su parte, ha llevado a cabo un ensayo clínico a pequeña escala de 24 perros de compañía que observaron los efectos de un fármaco llamado rapamicina. El medicamento, que se usa en personas para combatir el rechazo de órganos trasplantados y para tratar el cáncer, también ha demostrado prolongar la vida útil de levaduras, gusanos redondos, moscas de la fruta y ratones. Los escáneres cardíacos revelaron que los perros que habían recibido rapamicina en ese estudio, publicado en 2017, habían mejorado la función cardíaca en comparación con los perros que recibieron un placebo. Desde entonces, Dog Aging Project ha comenzado un ensayo de rapamicina más grande y a más largo plazo como parte de su objetivo de estudiar la biología de cómo los perros envejecen de manera más amplia.
La salud cerebral es una parte clave de eso. Hay mucho que simplemente no sabemos acerca de cómo cambia la cognición del perro con la edad, dice el psicólogo comparativo Evan MacLean, director del Centro de cognición canina de Arizona en la Universidad de Arizona en Tucson y colaborador del Proyecto de envejecimiento del perro. ¿Qué es el envejecimiento cognitivo normal? ¿Las deficiencias tempranas de la memoria indican una demencia posterior? Un objetivo a más largo plazo, dice MacLean, es identificar intervenciones tempranas que puedan retrasar el deterioro.
Como parte de ese objetivo, la colaboradora de MacLeans, Emily Bray, psicóloga de la Universidad de Arizona y la organización de perros de servicio Canine Companions está diseñando una batería de pruebas cognitivas para perros basadas en estudios de cognición de roedores (incluye la prueba 1-2-3-treat que realizó Hana). Algunas de estas pruebas requieren que los perros aprendan a interactuar con otro accesorio omnipresente en el entorno humano: las pantallas táctiles.
Un perro llamado Kai toca la pantalla con la nariz para indicar qué forma colorida está en el lugar correctoArizona Canine Cognition Center
Una prueba diseñada para estudiar la memoria y el aprendizaje, por ejemplo, consiste en tres cuadrados de colores brillantes y llamativos patrones que los perros han sido entrenados para asociar con una ubicación específica en la pantalla. Durante la prueba, los perros se enfrentan a una pantalla dentro de una caja de madera y se supone que deben tocar el cuadrado con la nariz solo cuando aparece en el lugar correcto. Las pruebas de Brays exploran el funcionamiento cognitivo normal, pero también se enfocan en habilidades que pueden cambiar con la edad y dependen de las regiones del cerebro afectadas por la enfermedad de Alzheimer en las personas y su análogo en los perros, conocida como disfunción cognitiva canina. Los perros que aprenden a amar el tiempo frente a la pantalla, en función del movimiento de la cola, se someterán a pruebas periódicas para ver cómo se mantienen su memoria y sus habilidades de aprendizaje con el tiempo.
Vea la visión de un perro sobre las ilusiones ópticas
En En otro estudio, los dos proyectos de ciencia ciudadana trabajaron juntos y descubrieron, con la ayuda de perros donados post mortem, que los perros mayores y los que mostraban comportamientos similares a la demencia tenían niveles más altos en el cerebro de beta-amiloide, una proteína mal plegada que también se asocia con la enfermedad de Alzheimer en las personas. La mayoría de los estudios en animales de la enfermedad de Alzheimer han utilizado ratones genéticamente modificados para desarrollar demencia. Pero debido a que los perros parecen desarrollar disfunción cognitiva canina de forma natural, al igual que nosotros con el Alzheimer, los investigadores esperan que su trabajo en curso con cerebros de perros también pueda revelar pistas que mejoren la comprensión de la enfermedad humana.
La vida de un perro  ;
Uno de los puntos fuertes del seguimiento de tantos perros a lo largo de su vida es que los científicos tendrán suficientes datos para empezar a descubrir las correlaciones entre el proceso de envejecimiento y los estilos de vida, entornos y hábitos de los perros. Un factor que están analizando de cerca es la actividad física, que ha demostrado ser protectora del envejecimiento cerebral en las personas y en algunas otras especies. Los resultados emergentes basados en una encuesta de participantes en el Proyecto de Envejecimiento de Perros sugieren que lo mismo puede ser cierto en los perros. Para probar el vínculo, algunos de los perros participantes usarán un dispositivo como un Fitbit, pero para un perro, dice Bray.
La restricción calórica también es un tema candente en la investigación sobre el envejecimiento: los científicos han demostrado que comer menos y restringir cuándo se comen los alimentos puede extender la vida de los animales de laboratorio como los ratones. Pero fuera de las condiciones controladas de un laboratorio, el panorama es más turbio. Para ayudar a aclarar las cosas, Bray está liderando un estudio que compara los hábitos alimenticios de más de 10,000 perros de diferentes edades, tamaños y razas.
Los resultados muestran que los perros alimentados solo una vez al día, el 8 por ciento del total, eran más saludables en promedio. Estos perros de una sola comida tenían menos trastornos gastrointestinales, dentales, ortopédicos, renales, urinarios y otros que los perros alimentados dos o más veces al día. También se desempeñaron ligeramente mejor en las pruebas cognitivas. No está claro cómo comer con menos frecuencia mejora la cognición, dice Bray, pero el efecto fue marcado: aproximadamente del tamaño de la diferencia en las puntuaciones cognitivas promedio entre perros de 7 y 11 años.
Ver Running on Empty
Entonces, ¿qué sucede dentro del cerebro de los perros a medida que envejecen? Los científicos de Family Dog Project en Hungría están rastreando eso. Han escaneado cerebros de perros con electroencefalogramas e incluso han entrenado a perros para que permanezcan quietos dentro de una máquina de resonancia magnética funcional, lo que ha revelado que, al igual que los humanos, sus cerebros se encogen con la edad.
En un estudio de imágenes similar, la neuróloga veterinaria Stephanie McGrath en la Universidad Estatal de Colorado realiza resonancias magnéticas en los participantes del Proyecto de Envejecimiento de Perros, en busca de características que puedan conectar el encogimiento del cerebro y otros cambios físicos con la demencia en perros mayores. Lo más emocionante, dice, es que su trabajo sugiere que la resonancia magnética algún día podría usarse como una herramienta de detección temprana.
Los científicos del Family Dog Project en Hungría entrenan a los perros domésticos para que se queden quietos en los escáneres de resonancia magnética para detectar cambios en sus cerebros a medida que envejecen. CORTESÍA DE ENIKO KUBINYI
Nuevos trucos
Las personas mayores han estado sujetas durante mucho tiempo a la discriminación por edad y una actitud de rechazo. Los perros mayores no son diferentes, dice la veterinaria de la Universidad de Milán Patrizia Piotti, ex colaboradora del Family Dog Project. Su investigación sobre la resolución de problemas, la memoria y la atención en perros a medida que envejecen ha contribuido a un cuerpo de trabajo que sugiere que, si bien es más desafiante enseñarle un truco nuevo a un perro viejo, puede beneficiar su cognición si lo sigue intentando.</p
Y, de hecho, no todos los trucos nuevos son más difíciles para los perros mayores, según los investigadores del Clever Dog Lab del Messerli Research Institute de Viena. La experta en cognición comparativa Zsfia Virnyi y su ex alumna, Durga Chapagain, les dieron a 119 perros una serie de 11 pruebas de cognición que incluían tareas como ver imágenes, jugar, encontrar comida escondida y manipular juguetes. Descubrieron que rasgos como la capacidad para resolver problemas, la audacia y el juego disminuyeron de manera predecible con la edad. Pero en una tarea en la que los perros tenían que aprender a hacer contacto visual con el entrenador después de encontrar y comer un trozo de salchicha que había caído al suelo, un comportamiento recompensado con otro trozo de salchicha, los perros mayores se desempeñaron igual de bien.</p
Esto demuestra que no debemos subestimar las capacidades mentales de los perros mayores, dice Chapagain. A medida que los perros crecen, estamos menos inclinados a jugar con ellos, dice, pero pueden tener la misma motivación que los perros más jóvenes para seguir aprendiendo (al menos cuando se trata de salchichas). Son capaces de mucho más de lo que pensamos. Las personas deben mantener a sus compañeros caninos ocupados en el ejercicio mental, como el entrenamiento con trucos y el trabajo de la nariz, como esconder golosinas para un juego de olfatear y buscar durante toda su vida, agrega Piotti. Cualquier cosa que haga pensar al perro un poco.
La oportunidad para los perros mayores fue lo que motivó a Titania Juang a inscribir a su perro Cash en el Dog Aging Project en 2019. Desde el momento en que fue adoptado como rescate en 2010 a los 2 o 3 años, recuerda Juang, Cash era un personaje peculiar, que prefería las frutas y verduras a la carne. Le gustaba caminar muy despacio. . . literalmente deteniéndose para oler las flores, mirando a lo lejos, dice ella. Incluso cuando era joven, recuerda Juang, actuaba un poco como un anciano.
Cash falleció en 2021, pero su contribución científica canina sigue viva, ayudando a que la ciencia y la medicina avancen. Eso trae algo de consuelo a Juang. Ya no está aquí, pero agrega más valor a su tiempo con nosotros.
Kaeberlein puede empatizar con la pérdida de una querida mascota anciana. Con perros en la familia toda su vida, sus dos pasiones, los perros y la investigación sobre el envejecimiento, se unieron recientemente. Lamentablemente, Kaeberlein perdió dos de sus tres perros durante la pandemia. Dobby, un pastor alemán y participante en el Proyecto de Envejecimiento de Perros, permanece. Llamado así por su apariencia de duende cuando era un cachorro, Dobby es todo oídos. Y también Kaeberlein, para ver qué secretos científicos revela la investigación sobre el envejecimiento de los perros a lo largo del tiempo.
Lesley Evans Ogden es una periodista científica multimedia con sede en Vancouver, Canadá. Su trabajo, publicado internacionalmente, está impulsado por una curiosidad infinita sobre el planeta Tierra y sus criaturas. Encuéntrela en Twitter @ljevanso.
Este artículo apareció originalmente en Knowable Magazine, una publicación sin fines de lucro dedicada a hacer que el conocimiento científico sea accesible para todos. Regístrese para recibir el boletín de Knowable Magazine.