Captura de pantalla de los datos del atlas de metabolómica del cerebro del ratón que muestra la distribución de la adenosina en las regiones del cerebro con la edad. Este recurso ayudará a otros científicos a interpretar los resultados y desarrollar nuevos estudios. Crédito: UC Davis
El primer atlas de metabolitos en el cerebro del ratón ha sido publicado por un equipo dirigido por investigadores de UC Davis. El conjunto de datos incluye 1.547 moléculas diferentes en 10 regiones del cerebro en ratones de laboratorio machos y hembras desde la adolescencia hasta la edad adulta y la vejez avanzada. El trabajo se publica el 15 de octubre en Nature Communications. El conjunto de datos completo está disponible públicamente en mouse.atlas.metabolomics.us/.
«Este es el análisis de metaboloma más grande disponible en el cerebro en todo el mundo. Cubre 1547 metabolitos identificados, lo que permite el análisis de muchas conversiones químicas para energía, neurotransmisores o lípidos complejos en el cerebro», dijo el profesor Oliver Fiehn, director de la Coast Metabolomics Center en UC Davis Genome Center y autor principal del artículo.
La metabolómica es el estudio de las huellas químicas del metabolismo en las células vivas. Utiliza técnicas avanzadas de alto rendimiento para separar e identificar todos los diferentes productos químicos, o metabolitos, presentes en un momento dado en una célula, tejido u órgano. Junto con la genómica, la transcriptómica y la proteómica, estas técnicas permiten a los científicos comprender mejor lo que sucede dentro de las células y los tejidos.
El académico postdoctoral Jun Ding, Fiehn y sus colegas tomaron muestras de ratones a las 3 semanas (adolescentes), 16 semanas ( adulto temprano), 59 semanas (edad media) y 92 semanas (edad avanzada). Observaron diez regiones cerebrales separadas con diferentes funciones. El nuevo atlas se puede usar para comprender mejor estas diferentes funciones, dijo Fiehn.
Los resultados muestran que el metaboloma cerebral claramente se distingue claramente entre regiones grandes del cerebro como el tronco encefálico, que controla funciones vitales como la respiración. y la presión arterial, del cerebro, que controla los movimientos, el habla y el pensamiento, dijo Fiehn. Además, secciones específicas mostraron altas concentraciones de metabolitos asociados con receptores particulares, como adenosina, ceramidas y éteres de fosfolípidos.
No encontraron diferencias metabólicas significativas entre los cerebros de ratones machos y hembras.
Metaboloma del cerebro envejecido
Cuando el equipo comparó animales de diferentes edades, descubrió que, en general, los ratones adultos mostraban la mayor diferencia metabólica entre las secciones del cerebro. Las diferencias entre regiones fueron menores en la adolescencia y mucho menores en edades muy avanzadas.
«En edades muy avanzadas, las funciones energéticas parecen ser menos eficientes y las vainas de mielina que rodean los axones, o cableado, de la composición del cambio del cerebro», dijo Fiehn.
Las moléculas de lípidos especialmente mostraron grandes diferencias en el envejecimiento y entre las regiones del cerebro. Estos lípidos merecen una investigación específica para ver cómo se relacionan con los cambios en la función cerebral, por ejemplo, en la señalización.
A una edad muy avanzada, el sistema de respuesta contra el estrés oxidativo se vuelve muy activo, mientras que las proteínas comienzan a descomponerse en péptidos. a un ritmo mayor, dijo. Estos cambios se reflejan en el metaboloma.
El trabajo se realizó en colaboración con el Programa de biología de ratones de UC Davis, dirigido por el profesor Kent Lloyd.
«Este documento histórico demuestra claramente el poder del ratón de laboratorio como modelo para acelerar nuestra comprensión del metabolismo cerebral, incluso y especialmente en los humanos», dijo Lloyd.
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Los científicos identifican nuevas diferencias entre los sexos en los cambios relacionados con la edad en las células madre del cerebro Más información: Jun Ding et al, A metabolome atlas of the aging mouse brain, Nature Comunicaciones (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26310-y Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por UC Davis Cita: Un mapa del metabolismo del cerebro de ratón en el envejecimiento (2021 , 15 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-mouse-brain-metabolism-aging.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.