Estudio vincula el gen con la resiliencia cognitiva en los ancianos
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Muchas personas desarrollan Alzheimer u otras formas de demencia a medida que envejecen. Sin embargo, otros permanecen despiertos hasta bien entrada la vejez, incluso si sus cerebros muestran signos subyacentes de neurodegeneración.
Entre estas personas cognitivamente resilientes, los investigadores han identificado el nivel de educación y la cantidad de tiempo dedicado a actividades intelectualmente estimulantes como factores que ayudan a prevenir la demencia. Un nuevo estudio realizado por investigadores del MIT muestra que este tipo de enriquecimiento parece activar una familia de genes llamada MEF2, que controla un programa genético en el cerebro que promueve la resistencia al deterioro cognitivo.
Los investigadores observaron este vínculo entre MEF2 y resiliencia cognitiva tanto en humanos como en ratones. Los hallazgos sugieren que mejorar la actividad de MEF2 o sus objetivos podría proteger contra la demencia relacionada con la edad.
«Cada vez se comprende más que existen factores de resiliencia que pueden proteger la función del cerebro», dice Li-Huei. Tsai, director del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT. «Comprender este mecanismo de resiliencia podría ser útil cuando pensamos en intervenciones terapéuticas o en la prevención del deterioro cognitivo y la demencia asociada a la neurodegeneración».
Tsai es la autora principal del estudio, que aparece hoy en Science Translational Medicine. Los autores principales son recientes MIT Ph.D. la receptora Scarlett Barker y el becario postdoctoral del MIT y médico del Boston Children’s Hospital Ravikiran (Ravi) Raju.
Efectos protectores
Un gran cuerpo de investigación sugiere que la estimulación ambiental ofrece cierta protección contra los efectos de neurodegeneración. Los estudios han relacionado el nivel educativo, el tipo de trabajo, la cantidad de idiomas hablados y la cantidad de tiempo dedicado a actividades como leer y resolver crucigramas con mayores grados de resiliencia cognitiva.
El equipo del MIT se dispuso a probar para averiguar cómo estos factores ambientales afectan el cerebro a nivel neuronal. Examinaron conjuntos de datos humanos y modelos de ratón en paralelo, y ambas pistas convergieron en MEF2 como un jugador crítico.
MEF2 es un factor de transcripción que se identificó originalmente como un factor importante para el desarrollo del músculo cardíaco, pero luego se Descubierto para desempeñar un papel en la función de las neuronas y el neurodesarrollo. En dos conjuntos de datos humanos que comprenden un poco más de 1000 personas en total, el equipo del MIT encontró que la resiliencia cognitiva estaba altamente correlacionada con la expresión de MEF2 y muchos de los genes que regula.
Muchos de esos genes codifican canales iónicos , que controlan la excitabilidad de una neurona, o la facilidad con que dispara un impulso eléctrico. Los investigadores también encontraron, a partir de un estudio de secuenciación de ARN de una sola célula de células cerebrales humanas, que MEF2 parece ser más activo en una subpoblación de neuronas excitatorias en la corteza prefrontal de individuos resilientes.
Para estudiar la función cognitiva resiliencia en ratones, los investigadores compararon ratones criados en jaulas sin juguetes y ratones colocados en un entorno más estimulante con una rueda para correr y juguetes que se cambiaban cada pocos días. Como encontraron en el estudio humano, MEF2 fue más activo en los cerebros de los ratones expuestos al ambiente enriquecido. Estos ratones también se desempeñaron mejor en tareas de aprendizaje y memoria.
Cuando los investigadores eliminaron el gen MEF2 en la corteza frontal, esto bloqueó la capacidad de los ratones para beneficiarse de la crianza en un entorno enriquecido y sus neuronas se volvió anormalmente excitable.
«Esto fue particularmente emocionante ya que sugirió que MEF2 desempeña un papel en la determinación del potencial cognitivo general en respuesta a las variables del entorno», dice Raju.
Los investigadores luego exploró si MEF2 podría revertir algunos de los síntomas del deterioro cognitivo en un modelo de ratón que expresa una versión de la proteína tau que puede formar marañas en el cerebro y está relacionada con la demencia. Si estos ratones fueron diseñados para sobreexpresar MEF2 a una edad temprana, no mostraron los deterioros cognitivos habituales producidos por la proteína tau más adelante en la vida. En estos ratones, las neuronas que sobreexpresaban MEF2 eran menos excitables.
«Muchos estudios en humanos y estudios de neurodegeneración en modelos de ratones han demostrado que las neuronas se vuelven hiperexcitables en las primeras etapas de la progresión de la enfermedad», dice Raju. «Cuando sobreexpresamos MEF2 en un modelo de neurodegeneración en ratones, vimos que podía prevenir esta hiperexcitabilidad, lo que podría explicar por qué se desempeñaron cognitivamente mejor que los ratones de control».
Mejora de la resiliencia
Los hallazgos sugieren que mejorar la actividad de MEF2 podría ayudar a proteger contra la demencia; sin embargo, debido a que MEF2 también afecta a otros tipos de células y procesos celulares, se necesitan más estudios para asegurarse de que activarlo no tenga efectos secundarios adversos, dicen los investigadores.
El equipo del MIT ahora espera seguir investigar cómo MEF2 se activa por la exposición a un entorno enriquecedor. También planean examinar algunos de los efectos de los otros genes que controla MEF2, más allá de los canales iónicos que exploraron en este estudio. Dichos estudios podrían ayudar a revelar objetivos adicionales para los tratamientos farmacológicos.
«Potencialmente podría imaginar una terapia más dirigida mediante la identificación de un subconjunto o una clase de efectores que son de importancia crítica para inducir la resiliencia y la neuroprotección», dice Raju. .
Explore más
Los betabloqueantes promueven la supervivencia de las células del músculo cardíaco después de un ataque al corazón Más información: MEF2 es un regulador clave del potencial cognitivo y confiere resiliencia a la neurodegeneración, Science Translational Medicine (2021) ). www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abd7695 Información de la revista: Science Translational Medicine
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts Cita: El estudio relaciona los genes con los resiliencia en los ancianos (2021, 3 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-links-gene-cognitive-resilience-elderly.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.