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Científica chilena estudia patologías para lograr rejuvenecimiento del cerebro

por 12 enero, 2022

Científica chilena estudia patologías para lograr rejuvenecimiento del cerebro
Investigadora y académica de la Universidad Austral de Chile, y colaboradora del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso (CINV), es parte de la iniciativa ReBrain, la cual es una red internacional de investigadores enfocada en estudios que buscan un envejecimiento con un cerebro saludable, mejorando la calidad de vida de adultos mayores. El estudio de la composición de la sangre, así como marcadores tempranos del envejecimiento cerebral, como trastornos metabólicos es uno de los ejes principales de esta investigación que apunta a impedir el deterioro cognitivo y otras funciones. En paralelo, la especialista investiga la enfermedad Parkinson para encontrar una terapia que logre retrasar su progresión.
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El Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa más prevalente en el mundo, después del Alzheimer. Lo interesante es que ambas patologías están relacionadas al envejecimiento. Es decir, al aumentar la expectativa de vida, se incrementa el riesgo.

Además, Chile es uno de los países más envejecidos de Latinoamérica, destacando las regiones de Valparaíso, Maule, La Araucanía y Los Ríos, como las más envejecidas del país.

De hecho, Maite Castro, de formación bioquímica y doctora en Biología Celular y Molecular, colaboradora del Centro Interdisciplinario de Neurociencia (CINV), resalta que para 2050 seremos el único país latinoamericano con un porcentaje de población adulta mayor similar al continente europeo.

Ella es parte de una iniciativa internacional (ReBrain, de sus siglas en inglés Rejuvenated Brain) para lograr un rejuvenecimiento cerebral.

Dicha iniciativa se está desarrollando en conjunto con otros investigadores de la Universidad Austral de Chile, así como científicos de Europa y EE.UU, y apunta a una “vejez saludable”, es decir, hacer que las personas vivan mejor, detalla la especialista.

“Es un trabajo que ya no apunta a una enfermedad, sino a que las personas envejezcan con cerebros sanos”, añade.

La Dra. Castro explica que su fin es apuntar a terapias preventivas que se anticipen a la aparición de los síntomas de los males degenerativos, como deterioro cognitivo en el Alzheimer o de coordinación motora en el Parkinson.

“Un envejecimiento con un cerebro saludable es sin duda un logro en la calidad de vida de adultos mayores, así como también a toda la red de cuidados que ellos y ellas necesitan”, indica.

Análisis sanguíneo

El cerebro no es un órgano aislado. Aun cuando la entrada al cerebro de componentes y sustancias que viajan por el torrente sanguíneo es controlada, el tejido nervioso mantiene una relación con la sangre. ReBrain se enfoca en estudiar componentes que tiene la sangre, como estos cambian durante el envejecimiento y cómo pueden afectar al cerebro.

“En un trabajo liderado por Tony Wyss-Coray (Stanford University) y Saúl Villeda (Universidad de California en San Francisco), donde la circulación sanguínea de un animal joven fue conectada a la de un animal viejo, se observan claros signos de rejuvenecimiento cerebral en el animal de mayor edad cuando recibe la sangre joven” detalla.

Castro señala que entre los efectos logrados se observa un aumento en la neurogénesis (regeneración de nuevas neuronas) adulta.

“La neurogénesis adulta o formación de nuevas neuronas en adultos existe, pero con la edad va disminuyendo. Por eso hablamos de rejuvenecimiento”, comenta.

Además, indica que existen las llamadas células de la glía en el sistema nervioso, que cumplen con funciones muy relevantes para el funcionamiento del cerebro y que durante el envejecimiento comienzan a fallar en dichas funciones. Estos experimentos podrían concluir en nuevas terapias, pero por supuesto, no se trataría de transfusiones de sangre joven a personas más ancianas, aclara la experta.

“Algunos estudios han aislado componentes de la sangre de cordón umbilical, así como se han detectado receptores en células de la glia que podrían servir como blanco terapéutico”, señala.

Avances en Parkinson

Paralelamente, la bioquímica nacional desarrolla una investigación en Parkinson que lleva tres años de ejecución. “En estos momentos estamos terminando los análisis preclínicos en modelos animales con resultados bastante prometedores. Esta patología sucede específicamente en la sustancia nigra pars compacta (zona del cerebro), donde se mueren neuronas dopaminérgicas y se produce el fenotipo de la enfermedad, que es la alteración de la coordinación del movimiento”, destaca.

Los enfermos tienen el llamado tremor, que es el temblor de una o más parte del cuerpo, rigidez muscular, alteración en la postura y equilibrio.

En estos pacientes, así como en otras patologías neurodegenerativas, la enfermedad progresa y no es algo reversible. Por eso, la científica intenta detener el avance. “Hay estudios que muestran que durante el desarrollo del Parkinson se forman agregados de proteínas en las neuronas de la sustancia nigra pars compacta, y estos contienen una gran cantidad de proteína del tipo alfa-sinucleína”, explica.

Y el problema, es que dichos agregados son tóxicos, lo que deviene en la muerte de las neuronas. Se ha observado que estos agregados además son expulsados desde las neuronas de la sustancia nigra pars compacta y captados por neuronas de otras zonas, lo que explica la progresión de la enfermedad hacia otras áreas cerebrales.

“Se podría decir que estos agregados ´infectan´ a las neuronas vecinas provocando su muerte. Y lo peor es que esto se propaga por todo el cerebro”, detalla. El objetivo de su proyecto es que la progresión del trastorno sea más lenta, y lo ha logrado, al menos en sus experimentos con dicha proteína tóxica, en modelos de ratones con Parkinson, hasta seis meses después del tratamiento.

“Hasta ahora hemos logrado evitar la propagación y con ello, la muerte en otras zonas del cerebro. Ahora estamos corroborando si nuestra terapia que disminuye la muerte neuronal, es efectiva para disminuir la sintomatología”, expresa.

La energía necesaria para el cerebro

El cerebro genera energía para hacer sus funciones y en las enfermedades neurodegenerativas y el envejecimiento, este deja de generarla cayendo en un estado llamado “hipometabolismo”. “El cerebro conforma un 2% de la masa corporal en los humanos, pero es responsable del uso del 25% de la energía, cuando estás en reposo”, resalta la científica.

Y allí es donde entra una importante investigación internacional, liderada por la Dra. Patricia González-Rodríguez, que reveló importantes datos sobre el Parkinson.

Castro comenta que, en dicho artículo, publicado en la revista científica Nature, se eliminó uno de los complejos mitocondriales, con lo cual crearon animales con neuronas dopaminérgicas cuyas mitocondrias no producen energía. Esto es porque este complejo proteico participa en el mecanismo de producción de ATP (fuente de energía principal para la mayoría de los procesos celulares).

“Ocurre que, al hacer estas mitocondrias defectuosas en las neuronas, se acaba la producción energética. En esta investigación observaron que las neuronas con mitocondrias defectuosas cambian su metabolismo, a una forma muy parecida al de las células cancerosas, con el fin de sobrevivir. Sin embargo, pierden funciones, como la liberación de dopamina”, expresa.

“Esto significa que estas enfermedades están muy relacionadas a la generación energética. Lo interesante es que sucede en todas las patologías neurodegenerativas y en el envejecimiento cerebral. Uno de los primeros hitos que sucede es el problema de hipometabolismo o baja de la fabricación de energía, y cualquier fármaco o tratamiento que corrija este problema debería sernos útil para estos males.”, declara la experta.

Por esto mismo, estudios de la misma Dra. Castro en el contexto de la iniciativa ReBrain apuntan al estudio del hipometabolismo en el envejecimiento con el fin de determinar dianas terapéuticas que apoyen la idea de rejuvenecimiento cerebral.

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