Científicos descubren cómo el hipotálamo cerebral controla el envejecimiento – y genera un enlentecimiento del proceso

Si ud. está leyendo este artículo y no fuma, entonces el principal riesgo que tiene de morir es probablemente por la edad. Esto es porque casi se han eliminado las causas que producían la mortalidad en edades tempranas de la vida, gracias a los avances de la ciencia y la ingeniería. Pero, a pesar de este progreso, aún no hemos podido eliminar el efecto de los daños del envejecimiento.

Ahora un nuevo estudio en ratones, publicado en Nature, revela que las células madre (un tipo de células que pueden convertirse en muchos otros tipos celulares) regulan el envejecimiento en un área específica del cerebro. El equipo pudo incluso enlentecer y acelerar el proceso de envejecimiento al trasplantar o eliminar las células madre en dicha región.

El envejecimiento representa un importante reto para la sociedad. Se espera que en 2050 habrán más personas adultas mayores (65+ años) que niños (menores de 15) por primera vez en el planeta Tierra. Este cambio se reflejará en un estrés sin precedentes sobre los sistemas de salud y de asistencia social. Comprender la forma en que podamos mantenernos con buena salud a medida que envejecemos se está convirtiendo en un tema de gran importancia.

Los mecanismos que mantienen a los organismos saludables son relativamente pocos en número y se han conservado entre las especies, esto significa que podemos aprender mucho acerca de estos mecanismos si estudiamos a animales como el ratón. Entre los más importantes están las células senescentes –células disfuncionales que se acumulan mientras envejecemos y que producen daños a los tejidos – la inflamación crónica y la pérdida de células madre. Estos mecanismos se cree que están interconectados a nivel celular y tisular. Al igual que lo hacen las fichas del dominó, si algo falla en algún lugar se desencadena un colapso que es catastrófico.

Los investigadores que trabajaron en esta investigación estaban estudiando el hipotálamo del ratón, que ya sabemos que controla el proceso de envejecimiento. Esta estructura que se encuentra en el centro del cerebro enlaza los sistemas endocrino (hormona) y nervioso. El hipotalamo ayuda a regular muchas de las necesidades básicas y de los comportamientos básicos como son el hambre, el sueño, el miedo y la agresión. En el cerebro humano, el inicio del comportamiento es usualmente complejo, pero si ud. cae en un profundo pánico o en una furia desenfrenada, entonces es el hipotálamo el que temporalmente está al mando de la situación.

El equipo observó un grupo especializado de células madre que est´n dentro del hipotálamo y monitoreo lo que les sucedía a medida que una cohorte de ratones envejecían. Los ratones viven normalmente alrededor de 2 años pero ellos encontraron que estas células comienzan a desaparer a la edad de 11 meses. A los 22 meses, habían desaparecido totalmente. La velocidad con que las células madre se pierden se correlaciona con los cambios del envejecimiento en los animales, al igual que se pierde la capacidad de aprendizaje, la memoria, la sociabilidad, la fuerza muscular y las habilidades atléticas.

Pero la correlación no significa que esta sea la causa. Para determinar si la pérdida produjo los cambios del envejecimiento, ellos eliminaron las células madre utilizando un virus especialmente creado por ingeniería genética que solo destruye a estas células en presencia de la sustancia Ganciclovir. En un ratón de 15-meses, que recibió el medicamento combinado se destruyó el 70 % de las células madre del hipotálamo. Estos ratones mostraron signos de envejecimiento prematuro y murieron aproximadamente 200 días antes. Este es un resultado significativo ya que los ratones solo viven alrededor de 730 días.

El grupo también realizó implante de células madre hipotalámicas de ratones recién nacidos en animales de mediana edad. En este caso, los animales eran más sociables, mejoraron cognitivamente y vivieron alrededor de 200 días más que lo que hubieran vivido sin el tratamiento.

Estos experimentos también aportan ciertos datos de cómo las células madre hipotalámicas se van perdiendo. El implante solo funciona cuando las células madre han sido genéticamente modificadas para hacerlas resistentes a la inflamación. Parece ser que, a medida que el animal envejece, una inflamación crónica de bajo perfil se establece en el hipotálamo.

Esta inflamación probablemente es producida o bien por la acumulación de células senescentes o por neuronas vecinas que entran en un estado semejante a la senescencia. La inflamación destruye a las células madre hipotalámicas ya que ellas son sensibles a este daño. Esto lleva a la alteración de la función del hipotálamo que produce efectos en todo el organismo. Y se produce el efecto dominó.

Elixir de la juventud?

El objetivo final de la investigación sobre el envejecimiento es la identificación de dianas farmacéuticas o de intervenciones en el estido de vida que mejoren la salud humana al final de la vida. Mientras que esto está siendo objeto de estudio en ratones, si podemos demostrar que los mismos mecanismos intervienen en los humanos un día pudiéramos ser capaces de utilizar una técnica similar para mejorar la salud al final de la vida. Pero para esto todavía nos falta recorrer un largo camino.

Otras intervenciones, como eliminar las células senescentes, también mejoran la salud, prolongando la vida hasta 180 días en los ratones. El siguiente paso es determinar si estas intervenciones son "acumulativas".

El estudio demostró también que las células madre hipotalámicas ejercen importantes efectos por medio de la secreción de miRNAs, los que controlan muchos aspectos de cómo funcionan las células. Los miRNAs son RNAs cortos, no codificables– una molécula más simple que el DNA pero que también puede codificar información. Cuando los miRNAs fueron suministrados solos a ratones que no tenían células madre ellos en realidad mostraron avances similares a las de los que recibieron el tratamiento con células madre.

La producción de miRNAs como medicamentos está aún en pañales pero el estudio sugiere vías potenciles para los hipotálamos carentes de células madre: previniendo en primer término su pérdida al controla la inflamación. Esto pudiera alcanzarse bien por medio del desarrollo de medicamentos que destruyan las células senescentes o por el uso de anti-inflamatorios.

Esta investigación es importante porque demuestra como interactúan los diferentes mecanismos que mantienen la salud. Sin embargo, un problema es que solo se ha estudiado el proceso en ratones. Se sabe muy bien que la estructura del hipotálamo difiere mucho en ambos sexos. Los medicamentos y las mutaciones que prolongan la esperanza de vida usualmente muestran también marcadas diferencias entre ambos sexos.

Si los humanos en algún momento serán capaces de vivir significativamente más de 125 años es dificil de afirmar. Pero parece que la mayor barrera para una vida prolongada y saludable no es el ritmo del progreso sino la velocidad con la cual podamos convertir nuestro creciente conociiento sobre la biología del envejecimiento en medicamentos y consejos para los estilos de vida.

Source: The conversation.com

Available at: http://theconversation.com/scientists-discover-how-the-brains-hypothalamus-controls-ageing-and-manage-to-slow-it-down-81510