Detrás del declive cognitivo relacionado con la edad se esconde un fenómeno biológico poco conocido: nuestras células madre neurales, esas fábricas de neuronas, no se apagan por casualidad. Unos investigadores singapurenses acaban de identificar un mecanismo hasta ahora ignorado que controla su puesta en reposo. Este avance, publicado en
Science Advances, nos ayuda a comprender mejor la forma en que nuestro cerebro pierde plasticidad con los años.
El envejecimiento cerebral sigue una lógica implacable. Con el tiempo, las células madre neurales (CMN) – esas valiosas células capaces de transformarse en neuronas funcionales – entran progresivamente en un estado de dormancia. Es como si se jubilaran después de décadas de buenos y leales servicios. Esta pausa se acompaña inevitablemente de un declive de las capacidades cognitivas, ya que la memoria y el aprendizaje se vuelven menos eficientes debido a la falta de nuevas neuronas que renueven nuestros circuitos cerebrales.
El detector de juventud celular
Para entender este fenómeno, hay que interesarse por los telómeros, esos capuchones protectores situados en los extremos de nuestros cromosomas. En cada división celular, se desgastan un poco más, un proceso comparable a un cordón que se deshilacha progresivamente con el tiempo. Cuando este desgaste se vuelve demasiado importante, las células madre neurales pierden su capacidad para dividirse y acaban muriendo o volviéndose senescentes. Esta erosión programada constituye uno de los relojes fundamentales del envejecimiento cerebral.
El equipo de la Universidad Nacional de Singapur ha puesto en evidencia el actor clave de este proceso: la proteína DMTF1. Verdadero director de orquesta genético, esta molécula actúa como un interruptor capaz de activar o desactivar la expresión de ciertos genes. Los análisis revelaron su presencia abundante en las células madre neurales jóvenes, mientras que las células envejecidas carecen dramáticamente de ella. Esta correlación intrigó inmediatamente a los investigadores.
En el laboratorio, los científicos aumentaron artificialmente la cantidad de DMTF1 en células madre neurales envejecidas, procedentes de modelos murinos y cultivos humanos. El resultado superó sus expectativas: la producción de nuevas neuronas se reanudó, como si el reloj biológico hubiera sido devuelto. Hecho destacable, este reinicio se produce sin que se restaure la longitud de los telómeros, lo que indica que la DMTF1 utiliza una vía alternativa para sortear el problema.
Las promesas y los límites terapéuticos
El mecanismo descubierto resulta más sutil que una simple reparación. La DMTF1 activa dos genes auxiliares, llamados Arid2 y Ss18, que a su vez estimulan otros genes implicados en el crecimiento celular. Es una cascada de activación que permite reiniciar el ciclo de producción neuronal a pesar del desgaste del ADN. Esta estrategia de circunvalación abre perspectivas terapéuticas totalmente nuevas.
Si el entusiasmo es legítimo, los investigadores llaman a la mayor prudencia. Los experimentos se llevaron a cabo en laboratorio con células y ratones, no con humanos. El paso hacia una aplicación clínica sigue siendo inmenso. Derrick Sek Tong Ong, químico biólogo que participó en el estudio, insiste en la necesidad de comprender primero perfectamente estos mecanismos antes de considerar cualquier intervención terapéutica.
Un obstáculo mayor se alza en el camino de las futuras aplicaciones: el riesgo cancerígeno. La DMTF1 estimula la división celular, y una activación incontrolada podría favorecer la aparición de tumores. Las próximas etapas de la investigación deberán evaluar con extremo rigor las condiciones en las que esta proteína podría utilizarse con seguridad. El equilibrio entre regeneración neuronal y proliferación anárquica debe determinarse con precisión.
Para ir más allá: ¿Qué son los telómeros y por qué se acortan?
Imagina los cordones de tus zapatos. En cada extremo, una pequeña punta de plástico impide que el cordón se deshilache. En nuestras células, los telómeros desempeñan exactamente ese papel. Son capuchones protectores situados en los extremos de nuestros cromosomas, esos largos filamentos que contienen nuestro ADN, el precioso manual de instrucciones de nuestro cuerpo. Sin estas protecciones, nuestro material genético se dañaría en cada uso.
Cada vez que una célula se divide para crear una nueva, debe copiar la totalidad de su ADN. Pero este proceso de copia es imperfecto: el extremo mismo del cromosoma no se copia. Como resultado, los telómeros se acortan ligeramente en cada división, como una vela que se quema y disminuye cada vez que se enciende. Cuanto más tiempo ha vivido una célula y más veces se ha dividido, más cortos son sus telómeros.
Cuando los telómeros se vuelven demasiado cortos, ya no pueden proteger eficazmente el ADN. La célula recibe entonces una señal de alarma: deja de dividirse, entra en senescencia (un estado de "jubilación" forzada) o muere. Por eso las células acaban agotándose con la edad: han alcanzado el límite de su "contador" de divisiones. Este mecanismo actúa como un reloj biológico, una de las causas fundamentales del envejecimiento de nuestros tejidos.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Science Advances