El aumento de la actividad neuronal acorta la esperanza de vida en los animales

ARRIBA: ISTOCK.COM, HEITIPAVES

Un estudio de gusanos nematodos, ratones y humanos indica que, en todo el reino animal, con el envejecimiento se vuelven más neuronales. actividad y cuando este aumento natural es limitado, los individuos pueden vivir más tiempo. La investigación, publicada hoy (16 de octubre) en Nature, destaca un factor de transcripción conservado llamado REST que puede ser central para regular esta actividad neuronal relacionada con la edad.

Esta es una muy interesante papel que proporciona alimento para el pensamiento y. . . estimula el campo de la investigación sobre el envejecimiento, dice el biólogo del desarrollo Shin-ichiro Imai de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, quien no participó en el estudio.

Es una idea intrigante que, a medida que las personas envejecen, nuestras neuronas en realidad puede volverse más activo y esa simple inhibición de esta actividad podría ser suficiente para alargar la vida, agrega Joy Alcedo, quien estudia el envejecimiento en gusanos y moscas de la fruta en la Universidad Estatal de Wayne y tampoco participó en la investigación.

A medida que las personas envejecen, el patrón de expresión de los genes en sus cerebros se altera de manera no aleatoria, de modo que los jóvenes y los ancianos pueden distinguirse por sus firmas de transcripción, dice el neurólogo y genetista Bruce Yankner de la Escuela de Medicina de Harvard, quien dirigió el estudio. Por supuesto, no todas las personas mayores son iguales, algunas están sanas, otras no tanto, y Yankner y sus colegas estaban interesados en saber si ciertas firmas de expresión se correlacionaban con tales diferencias.

En lugar de separar a las personas mayores en grupos particulares en función de la salud, longevidad, o cualquier otro parámetro, los investigadores dejan que los datos lo hagan por ellos. Ejecutaron lecturas de secuenciación de ARN adquiridas de las cortezas frontales de cientos de sujetos ancianos fallecidos a través de un proceso computacional llamado agrupación jerárquica no supervisada. . . [en el que] la computadora decide iterativamente quién está más cerca de quién, explica Yankner. Como resultado, los perfiles de transcripción se dividieron espontáneamente en personas menores de 80 [años] y personas mayores de 85 o 90 años, dice. Además, esa partición se observó en tres cohortes separadas, por lo que es bastante reproducible. agrega.

Al examinar las diferencias clave en la expresión de genes entre los dos grupos, el equipo descubrió que las personas que vivían más tiempo tendían a tener menos transcripciones de genes involucrados en la excitación neural y la función sináptica que las que morían más jóvenes.

Para que sus estudios fueran más allá de esta intrigante correlación, el equipo recurrió a animales modelo. El gusano nematodo Caenorhabditis elegans es un organismo particularmente útil para la investigación del envejecimiento, explica Yankner, porque vive solo tres semanas más o menos. Su grupo descubrió que las neuronas de los gusanos más viejos tendían a tener tasas de activación más rápidas que las de los gusanos más jóvenes, pero que, en un gusano mutante con una vida útil mucho mayor, la actividad neuronal era casi silenciosa, dice Yankner. Era el gusano más suave que puedas imaginar. Además, el uso de fármacos que inhibían la actividad neuronal provocaba que los gusanos salvajes vivieran mucho más.

Personalmente, creo que es un resultado muy sorprendente, dice el neurocientífico Li-Huei Tsai del MIT, que no formó parte del equipo de investigación. La esperanza de vida, cuando lo piensas, es algo muy misterioso. Uno pensaría que posiblemente involucra muchas cosas diferentes. Pero mira, solo hay una cosa que [los investigadores] modulan y eso es suficiente para cambiar la esperanza de vida.

Ver Riesgo genético para la enfermedad de Alzheimer vinculado a cerebros altamente activos

Uso de herramientas genéticas para apagar las neuronas excitatorias o inhibitorias en los gusanos también condujo a una vida útil más larga o más corta, respectivamente, al igual que aumentar o suprimir los niveles de un factor de transcripción llamado SPR-4.

SPR-4 es el gusano equivalente a un factor de mamífero llamado represor transcripcional RESTa que desactiva los genes neurales. Es importante destacar que, en los sujetos humanos, los niveles de proteína REST fueron mucho más altos en las personas que vivieron hasta los 100 años o más en comparación con las que murieron entre los 70 y los 80 años de edad. Y, en ratones genéticamente modificados para carecer de REST, los escáneres cerebrales revelaron un aumento global en la actividad neuronal. Sin embargo, no se examinaron los efectos de REST en la longevidad de los ratones.

La eliminación genética de REST (fila inferior) aumenta la actividad cerebral en los ratones. CORTESÍA DE YANKNER LAB, NATURE

Si estos autores pudieran mostrar una extensión de la vida útil. . . cuando mejoran los niveles de REST en el cerebro del ratón, eso sería más comparable a [los humanos] que los estudios del gusano, dice Imai. Pero, como señala, los experimentos de longevidad en ratones, que pueden vivir dos o tres años, son más difíciles que en nematodos.

Si se puede confirmar tal resultado y entender los mecanismos, dice Imai , entonces eso abriría la puerta a posibles manipulaciones del sistema y las intervenciones antienvejecimiento pueden no ser ciencia ficción por mucho tiempo.

JM Zullo et al., Regulation of lifespan by neural excitation and REST , Naturaleza, doi:10.1038/s41586-019-1647-8, 2019.

Ruth Williams es un periodista independiente con sede en Connecticut. Envíele un correo electrónico a ruth@wordsbyruth.com o encuéntrela en Twitter @rooph.