Células cerebrales que controlan el envejecimiento

BRONX, NY — Los científicos  del Colegio de Medicina Albert Einstein  descubrieron que las células madre en el hipotálamo del cerebro gobiernan la rapidez con que ocurre el envejecimiento en el cuerpo. El hallazgo, realizado en ratones, podría conducir a nuevas estrategias para prevenir enfermedades relacionadas con la edad y prolongar la vida útil. El artículo fue publicado hoy en línea en  Nature .

Se sabía que el hipotálamo regulaba procesos importantes como el crecimiento, el desarrollo, la reproducción y el metabolismo. En un artículo de Nature de 2013  , los investigadores de Einstein hicieron el sorprendente hallazgo de que el hipotálamo también regula el envejecimiento en todo el cuerpo. Ahora, los científicos han identificado las células en el hipotálamo que controlan el envejecimiento: una pequeña población de células madre neurales adultas, que se sabía que eran responsables de formar nuevas neuronas cerebrales.

“Nuestra investigación muestra que la cantidad de células madre neurales hipotalámicas disminuye naturalmente durante la vida del animal, y esta disminución acelera el envejecimiento”, dice el autor principal Dongsheng Cai, MD, Ph.D., profesor de farmacología molecular en Einstein. “Pero también encontramos que los efectos de esta pérdida no son irreversibles. Al reponer estas células madre o las moléculas que producen, es posible retrasar e incluso revertir varios aspectos del envejecimiento en todo el cuerpo”.

Al estudiar si las células madre en el hipotálamo tenían la clave del envejecimiento, los investigadores primero observaron el destino de esas células a medida que los ratones sanos envejecían. La cantidad de células madre hipotalámicas comenzó a disminuir cuando los animales alcanzaron los 10 meses, que es varios meses antes de que comiencen a aparecer los signos habituales del envejecimiento. “Para la vejez, alrededor de los dos años de edad en ratones, la mayoría de esas células habían desaparecido”, dice el Dr. Cai.

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A continuación, los investigadores querían saber si esta pérdida progresiva de células madre en realidad estaba causando el envejecimiento y no solo estaba asociada con él. Entonces observaron lo que sucedió cuando interrumpieron selectivamente las células madre hipotalámicas en ratones de mediana edad. “Esta interrupción aceleró en gran medida el envejecimiento en comparación con los ratones de control, y los animales con células madre alteradas murieron antes de lo normal”, dice el Dr. Cai.

“Nuestra investigación muestra que la cantidad de células madre neurales hipotalámicas disminuye naturalmente durante la vida del animal, y esta disminución acelera el envejecimiento, pero también descubrimos que los efectos de esta pérdida no son irreversibles”.

– Dongsheng Cai, MD, Ph.D.

¿La adición de células madre al hipotálamo podría contrarrestar el envejecimiento? Para responder a esa pregunta, los investigadores inyectaron células madre hipotalámicas en el cerebro de ratones de mediana edad cuyas células madre habían sido destruidas, así como en el cerebro de ratones viejos normales. En ambos grupos de animales, el tratamiento ralentizó o revirtió varias medidas de envejecimiento.

El Dr. Cai y sus colegas descubrieron que las células madre hipotalámicas parecen ejercer sus efectos antienvejecimiento al liberar moléculas llamadas microARN (miARN). No están involucrados en la síntesis de proteínas, sino que juegan un papel clave en la regulación de la expresión génica. Los miARN se empaquetan dentro de partículas diminutas llamadas exosomas, que las células madre hipotalámicas liberan en el líquido cefalorraquídeo de los ratones.

Los investigadores extrajeron exosomas que contenían miARN de células madre hipotalámicas y los inyectaron en el líquido cefalorraquídeo de dos grupos de ratones: ratones de mediana edad cuyas células madre hipotalámicas habían sido destruidas y ratones normales de mediana edad. Este tratamiento ralentizó significativamente el envejecimiento en ambos grupos de animales según lo medido por el análisis de tejido y las pruebas de comportamiento que involucraron la evaluación de los cambios en la resistencia muscular, la coordinación, el comportamiento social y la capacidad cognitiva de los animales.

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Los investigadores ahora están tratando de identificar las poblaciones particulares de microARN y quizás otros factores secretados por estas células madre que son responsables de estos efectos antienvejecimiento, un primer paso hacia la posible desaceleración del proceso de envejecimiento y el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad.

El artículo se titula “Las células madre hipotalámicas controlan la velocidad del envejecimiento en parte a través de los miARN exosómicos”. Los otros autores son Yalin Zhang, Ph.D., Min Soo Kim, Ph.D., Baosen Jia, Ph.D., Jingqi Yan, Ph.D., Juan Pablo Zuniga-Hertz, Ph.D. y Cheng Han, Ph.D., todo en Einstein.

El estudio fue apoyado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud ( DK078750 ,  AG031774 ,  HL113180 y  DK099136 ).

Los autores afirman que no tienen intereses financieros en competencia.

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