La célula para envejecer mejor

El deterioro cognitivo se sitúa como una de las principales causas de discapacidad y dependencia en la vejez, una situación que podría ser mucho menos significativa, ya que se estima que hasta un 40% de los casos demencia podrían prevenirse al modificar factores ambientales, especialmente si hablamos de los hábitos de vida como la actividad física y la nutrición. Pese a esto, aún no se comprende totalmente cómo estos factores influyen directamente en las funciones cognitivas.

En este contexto, los astrocitos tienen un papel fundamental. La función principal de estas células del sistema nervioso central es proporcionar soporte estructural, metabólico y funcional a las neuronas. Debido a esto un nuevo estudio nacido en Salamanca propone analizar de qué manera el estilo de vida puede afectar a la estructura y función de los astrocitos, evaluando a su vez cómo estos efectos se reflejan en la memoria o la actividad cerebral.

Juan Pedro Bolaños, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Salamanca (USAL) e investigador del Instituto de Biología Funcional y Genómica ha obtenido el primer ERC Advanced Grant otorgado a la USAL para el desarrollo de este proyecto denominado NeuroSTARS con el que busca entender de estas células en la prevención del deterioro cognitivo asociado al envejecimiento.

«La población mundial está envejeciendo cada vez más, la edad promedio de la población mundial se incrementa a medida que pasa el tiempo de una manera muy rápida, pero no necesariamente está aumentando la calidad de vida de las personas que está llegando a esa edad. Hay una especie desfase entre lo que se llama la edad cronológica, que sería, la que marca el reloj en cuanto a la fecha de nacimiento, y la edad biológica, que se refiere al estado de salud de la persona», apunta el investigador.

«Estamos viendo que ambos datos no siempre coinciden. Esto lo que quiere decir es que la edad biológica normalmente es mucho mayor que la edad cronológica en la sociedad occidental actual porque solemos envejecer de una forma que no es lo suficientemente sana».

En este marco, «la idea del proyecto, que tendrá una duración de cinco años, desde el punto de vista científico es entender cuáles son los mecanismos por los cuales el estilo de vida es capaz de prevenir o aliviar parcialmente la pérdida cognitiva que está asociada al envejecimiento».

Hay grandes estudios que demuestran que el estilo de vida tanto en lo referente a la actividad física, como a los hábitos alimenticios, o incluso la actividad social, y la exposición a factores ambientales más o menos tóxicos inciden en la capacidad cognitiva.

«Por tanto, los hábitos de estilo de vida sedentarios o insanos, suelen ir asociados con una adelanto de la pérdida de la capacidad cognitiva. Y, sin embargo, en aquellos individuos que llevan una vida un poco más sana, son activos en conjunción con hábitos alimenticios más saludables, o viven en entornos socialmente más enriquecidos; la pérdida de capacidad cognitiva se retrasa mucho en el tiempo».

Debido a esto apunta que «tiene que haber un factor molecular, biológico, que determina por qué el buen estilo de vida es capaz de aliviar la pérdida de capacidad cognitiva asociada al envejecimiento. Hay algunos estudios intentando descifrarlo, pero hasta ahora nadie ha sido capaz de demostrar cuál es el mecanismo», añade.

«El problema es que la mayor parte de los estudios enfocados a conocer cuáles son los mecanismos implicados en la memoria se ha centrado excesivamente en las neuronas, pero estas solo son uno de los varios tipos de células de las que está compuesto el cerebro y se ha obviado la participación de otras. Esto, bajo mi punto de vista, ha impedido ver la contribución que pueden tener otros tipos celulares en esa regulación de la capacidad cognitiva».

Fruto de su experiencia trabajando con los astrocitos, ya que lleva muchos años estudiándolos y, por tanto, tiene cierta «capacidad para intentar comprenderlos de una manera bastante fiable», indica que estas células podrían funcionar como «sensores que traducen nuestros hábitos diarios en cambios metabólicos que afectan al cerebro».

«Los astrocitos están localizados morfológicamente en un lugar muy estratégico, distribuidos a lo largo de todo el cerebro, pero su ubicación coincide siempre en la cercanía de los vasos sanguíneos a través de los cuales llegan los nutrientes, el oxígeno… para que todas las células del cerebro se nutran. Por ello, el primer tipo de célula con el que se encuentra el vaso sanguíneo es el astrocito, de hecho, tienen unas terminaciones que sobresalen de los y están abrazando los vasos sanguíneos. Esto significa que este tipo de células son las primeras células que reciben la sangre, y, por tanto, son las primeras en reaccionar ante cambios en estos factores».

Además de abrazar los vasos sanguíneos también rodea la sinapsis. «Este es el espacio que hay entre una neurona y la siguiente, donde se produce la transmisión del impulso nervioso. Por ello son capaces de detectar los cambios en la composición sanguínea y la hipótesis es que, dependiendo de cuál sea esta composición el astrocito es capaz de modular su metabolismo y trasladar esta información a las neuronas a través de la sinapsis».

Para probar esta hipótesis van a trabajar con ratones en los que analizarán cómo el ejercicio regular o una dieta adecuada impactan en la estructura y función de los astrocitos. «Vamos a mimetizar los diferentes estilos de vida y de ese modo, mediante la manipulación genética, intentar descifrar cuáles son los pasos moleculares necesarios para que el astrocito sea capaz de producir esa remodelación y la transmisión de esta señal a las neuronas», incide Bolaños.

Así, dividirán los ratones en dos grupos, unos que conviven de forma sedentaria, mientras que el otro grupo contará con ruedas en las que poder ejercitarse de forma voluntaria. Los mantendrán en esta situación hasta que envejezcan, momento en el que podrán empezar a realizar pruebas de comportamiento para ver cuál es su capacidad cognitiva y comprobar si en aquellos ratones que cuentan con libertad de hacer ejercicio se previene la pérdida de capacidad cognitiva cuando son viejos.

«Una vez hayamos demostrado esto lo queremos es descifrar cuál es el mecanismo dentro de la célula, cuáles son las reacciones bioquímicas que se llevan a cabo, cuáles son los genes que se activan los que se inhiben, cómo se regula la expresión genética en respuesta al estilo de vida dentro del astrocito…».

«Vamos a poder conocer cuáles son las dianas terapéuticas que debemos estudiar en el futuro»

«Con este estudio vamos a poder dar el paso para conocer cuáles son las dianas terapéuticas que debemos estudiar en el futuro para poder mimetizarlas mediante la utilización de fármacos u otro tipo de sustancias terapéuticas» explica Juan Pedro Bolaños, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Salamanca.

Por ejemplo, supongamos que el ejercicio se demuestra de que es muy beneficioso para prevenir la pérdida de capacidad cognitiva podremos diseñar terapias alternativas de tal manera que sin necesidad de implementar el ejercicio se pueda mimetizar sus efectos en aquellas personas que lo necesiten»,

«Creo que tiene una aplicabilidad a la sociedad muy importante. En parte me debo a la sociedad, lo único que pretendo es que el conocimiento y la experiencia que he ido acumulando a lo largo de mi vida desde hace cerca de 30 años puedan ser aplicados a algo que sea más grande. Hasta ahora lo que hemos hecho es desarrollar proyectos en los cuales vas dando paso a paso, vas preguntando pequeñas cosas, porque con la financiación que disponíamos no alcanzaba para responder a una pregunta que sea tan amplia o cubra tantos aspectos, que sea tan compleja».

«Esta es la oportunidad y el momento idóneo para aplicar todos mis conocimientos, ya que estoy no al final de mi carrera investigadora, pero en cuanto termine el proyecto me quedará poco más».

El proyecto se ha situado como uno de los 281 que ha recibido una ayuda Advanced Grant del prestigioso Consejo Europeo de Investigación del programa Horizonte Europa. De los cuales solo 14 son españoles y únicamente 4 de ellos corresponden a una universidad.

Este es un logro por el que se siente «profundamente satisfecho ya económicamente es la única forma de poder desarrollar estas ideas tan extensas. Además, este programa es extraordinariamente competitivo, por lo que supone una satisfacción muy grande debido al prestigio que tiene».