No todas las células del cerebro envejecen de la misma manera. Mientras algunas muestran una notable resistencia a los cambios moleculares asociados con la edad, otras células experimentan alteraciones significativas en su expresión génica.
Estas diferencias fueron reveladas por un estudio de investigadores de los Estados Unidos, que se publicó en la revista Nature. Resaltan la complejidad del envejecimiento cerebral y ofrecen nuevas oportunidades para comprenderlo y tratarlo.
Qué es el envejecimiento y por qué se estudia
El envejecimiento es un proceso continuo, multifacético e irreversible de múltiples transformaciones a lo largo del curso vital de una persona y sólo se asocian vagamente con la edad de una persona en años.
Es también el principal factor de riesgo para enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer. Hasta ahora se sabía poco sobre qué tipos celulares son más vulnerables al envejecimiento y cómo estos cambios afectan las funciones cerebrales críticas.
Esa falta de conocimiento dificultaba diseñar terapias específicas para preservar la salud cerebral y combatir enfermedades asociadas con la edad. Por eso, los investigadores empezaron el estudio.
Qué reveló el nuevo estudio
El estudio publicado en Nature por investigadores del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro identificó que células específicas, como los tanicitos, células ependimarias, microglía, macrófagos asociados a bordes y oligodendrocitos, son particularmente sensibles al envejecimiento.
Esas células experimentaron un aumento en genes relacionados con la inflamación y una disminución en genes vinculados con la estructura y función neuronal.
Además, se encontró un “hotspot” en el hipotálamo, especialmente alrededor del tercer ventrículo, donde estos cambios fueron más marcados.
Antes de este estudio, se conocía que el envejecimiento cerebral estaba asociado con un declive general en la actividad de genes neuronales y un aumento en los procesos inflamatorios.
También existían investigaciones que vinculaban el envejecimiento con cambios metabólicos y sugerían que dietas como el ayuno intermitente o la restricción calórica podían influir en la longevidad.
Sin embargo, no se había identificado con precisión qué tipos de células eran responsables de estos efectos ni cómo los cambios metabólicos interactuaban con el envejecimiento cerebral.
Cómo se hizo la investigación
El equipo utilizó herramientas avanzadas desarrolladas a través del programa The BRAIN Initiative® de los Institutos Nacionales de Salud.
Las tecnologías permitieron mapear más de 1.2 millones de células cerebrales de ratones jóvenes (dos meses) y envejecidos (18 meses), equivalentes a humanos de mediana edad avanzada. Los investigadores analizaron células de 16 regiones cerebrales, cubriendo el 35% del volumen total del cerebro. Utilizaron secuenciación de ARN de célula única y análisis espacial para identificar patrones específicos de expresión génica.
Los hallazgos mostraron que las células cercanas al tercer ventrículo del hipotálamo experimentaron los cambios más marcados con la edad. Estas alteraciones incluyeron un aumento en la actividad de genes inflamatorios y una disminución en genes relacionados con la función neuronal.
Según Kelly Jin, primera autora del estudio, “estos cambios reflejan una pérdida de eficiencia en cómo estas células integran señales del ambiente o de los alimentos que consumimos, contribuyendo al envejecimiento en el resto del cuerpo”.
El estudio también reforzó la conexión entre el metabolismo, la dieta y el envejecimiento cerebral. Aunque no se probaron directamente en este trabajo, investigaciones previas han mostrado que el ayuno intermitente y la restricción calórica podrían desacelerar el envejecimiento y aumentar la longevidad.
Jin destacó que los hallazgos señalan a los “jugadores potenciales involucrados en el proceso”, lo que abre nuevas posibilidades para investigar estas conexiones.
Nuevas terapias y estrategias
El mapa generado por el estudio ofrece una base sólida para desarrollar intervenciones específicas. Identificar qué células son más afectadas por el envejecimiento podría permitir diseñar terapias dirigidas para preservar la función cerebral y prevenir enfermedades neurodegenerativas.
Richard Hodes, director del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de los NIH de EE.UU., comentó que “este nuevo mapa puede alterar fundamentalmente la forma en que los científicos piensan sobre cómo el envejecimiento afecta el cerebro y también ofrecer una guía para desarrollar nuevos tratamientos”.
Además, el enfoque en el hipotálamo como un “hotspot” del envejecimiento cerebral subraya la importancia de combinar terapias celulares con intervenciones dietéticas para maximizar los beneficios. Hongkui Zeng, directora del Instituto Allen, señaló: “Si mejoramos la función de esas células, ¿seremos capaces de retrasar el proceso de envejecimiento?”.
El próximo paso en la investigación será desarrollar herramientas genéticas y farmacológicas para mejorar la función de las células más vulnerables al envejecimiento. Esto incluye estudiar con mayor detalle cómo dietas específicas o prácticas como el ayuno intermitente pueden influir en la longevidad cerebral.
Zeng enfatizó en la importancia de un enfoque específico de tipo celular: “Es un ejemplo perfecto de por qué necesitas estudiar el cerebro y el cuerpo a nivel específico de tipo celular. De lo contrario, los cambios en tipos celulares específicos podrían promediarse y quedar sin detectar”.
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