La actividad cerebral tiene un papel en el envejecimiento y la longevidad humanos
Por primera vez, los científicos han demostrado que la actividad cerebral tiene una influencia significativa en la duración de la vida humana. En un nuevo estudio, demuestran cómo la actividad neuronal es mayor en individuos con vidas más cortas y menor en aquellos que viven vidas más largas.
En una reciente Naturaleza En este artículo, investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard en Boston, MA, informan cómo encontraron una firma distintiva de la longevidad humana en los genes de la corteza cerebral del cerebro.
La firma que encontraron es un patrón de expresión genética que "se caracteriza por la regulación a la baja de genes relacionados con la excitación neuronal y la función sináptica", escriben los autores.
La actividad neuronal tiene que ver con la cantidad de señales, en forma de corrientes eléctricas y otros transmisores, que se transmite al cerebro. Demasiada actividad neuronal o excitación excesiva pueden presentarse de diversas formas, como una contracción muscular o un cambio de humor.
Para el estudio, los investigadores realizaron experimentos celulares, genéticos y moleculares en gusanos. También analizaron ratones con genes alterados y examinaron tejido cerebral de personas que tenían más de 100 años cuando murieron.
Estas pruebas revelaron no solo que alterar la actividad neuronal puede influir en la duración de la vida, sino que también dieron pistas sobre los procesos moleculares que podrían estar involucrados.
"Un aspecto intrigante de nuestros hallazgos", dice el autor principal del estudio Bruce A. Yankner, profesor de genética y neurología en la Facultad de Medicina de Harvard, "es que algo tan transitorio como el estado de actividad de los circuitos neuronales podría tener consecuencias de gran alcance para la fisiología y esperanza de vida ".
Influenciadores moleculares de la longevidad
Los científicos saben desde hace algún tiempo que la actividad neuronal afecta una variedad de afecciones, incluidas la epilepsia y la demencia. Sin embargo, aunque algunos estudios en animales han señalado un efecto sobre el envejecimiento, hasta ahora no estaba claro si esta influencia también podría extenderse a los humanos.
La señalización por las hormonas insulina y el factor de crecimiento similar a la insulina (IGF) ya son bien conocidos como influenciadores moleculares de la longevidad. Los científicos también creen que esta es la misma vía de señalización por la que actúa la restricción calórica.
Los nuevos hallazgos revelan que la excitación neuronal también influye en la longevidad de esta vía de señalización de insulina e IGF. La clave está en un factor de transcripción llamado REST.
Los factores de transcripción son proteínas que activan y desactivan genes, es decir, controlan la expresión genética. De esta manera, la misma secuencia de genes puede tener efectos muy diferentes en las células, dependiendo de cuáles estén activados y cuáles no.
En gran parte, debido a los factores de transcripción y su control de la expresión génica, las células de los seres humanos y otros organismos avanzados tienen un repertorio tan enorme de reacciones genéticas en su entorno.
En trabajos anteriores, el profesor Yankner y su equipo ya habían demostrado que REST ayuda a proteger el cerebro de los efectos estresantes que dañan las células nerviosas, como las que conducen a la demencia.
REST suprime la actividad neuronal
En el nuevo estudio, los investigadores encontraron que REST también suprime la actividad neuronal en modelos animales que van desde gusanos hasta mamíferos. El factor de transcripción parece suprimir genes que tienen un papel central en la excitación neural.
Estos genes controlan los canales iónicos, los receptores de los mensajeros químicos y los componentes que forman las sinapsis, que son las estructuras que permiten que las células se transmitan mensajes entre sí.
Los investigadores realizaron pruebas en las que bloquearon REST, o el factor de transcripción equivalente, en los diversos modelos animales. Estas pruebas dieron como resultado no solo una mayor actividad neuronal, sino que también acortaron la vida útil de los animales.
Por el contrario, aumentar los niveles de REST tuvo el efecto contrario: condujo a una menor actividad neuronal y una mayor esperanza de vida.
Las pruebas de células de tejido cerebral humano post mortem también revelaron que los individuos cuya esperanza de vida había excedido los 100 años tenían niveles significativamente más altos de REST en sus núcleos en comparación con aquellos cuya esperanza de vida había sido de 20 a 30 años más corta.
El efecto de una menor actividad neuronal, a su vez, activa otro grupo de proteínas llamadas factores de transcripción en forma de horquilla que influyen en la longevidad a través de la vía de señalización de la insulina y el IGF en muchos organismos.
El profesor Yankner sugiere que podría haber factores genéticos y ambientales detrás de la variación en la actividad neuronal en los seres humanos.
Él y su equipo proponen que, cuando se agregan a los hallazgos anteriores sobre el papel que desempeña el REST en afecciones que dañan el cerebro, como la demencia, los nuevos resultados deberían estimular el interés en el desarrollo de medicamentos que se dirijan a la proteína.
Sin embargo, advierte que su estudio no aclaró si la personalidad, el pensamiento o el comportamiento de las personas pueden influir en la duración de su vida.
"Un área de investigación emocionante en el futuro será determinar cómo estos hallazgos se relacionan con las funciones del cerebro humano de orden superior".
Prof. Bruce A. Yankner
