Alterándolo genéticamente

La 'rotura' del reloj biológico predispone a las células nerviosas a la neurodegeneración

Actualizado 07/10/2014 8:18:49 CET

MADRID, 25 Nov. (EUROPA PESS) -

Romper el reloj biológico alterando genéticamente un gen del núcleo del reloj, Bmal1, en ratones acelera el envejecimiento, causa artritis, pérdida de cabello, cataratas y la muerte prematura. Una nueva investigación, publicada en 'Journal of Clinical Investigation', revela ahora que las células nerviosas de estos roedores con relojes alterados muestran signos de deterioro antes de que sean evidentes los signos externos visibles de envejecimiento, aumentando la posibilidad de nuevos enfoques para aplazar o retrasar la neurodegeneración, distintiva del Parkinson y la enfermedad de Alzheimer.

Un equipo de investigadores de las universidades estadounidenses de Pensilvania y Washington halló que la expresión de ciertos genes del reloj, incluyendo Bmal1, juega un papel fundamental en el retraso de la aparición de los signos relacionados con la edad en la decadencia del cerebro. Las proteínas del reloj parecen hacer esto por la protección del cerebro contra el estrés oxidativo, un proceso similar a la oxidación, que normalmente es controlado por enzimas que degradan las formas perjudiciales de oxígeno generadas en el curso del metabolismo normal.

Estos expertos encontraron que la inflamación, reflejada por la activación de astrocitos, las células del cerebro implicadas en este tipo de respuesta, entre otras funciones, fue característica en los ratones jóvenes en los que el reloj se rompió mediante la supresión de Bmal1. Esto anticipó cambios aún más marcados en la patología del cerebro en los ratones de más edad, incluyendo una disminución en la forma en la que las partes del cerebro se conectan entre sí y características de degeneración en la anatomía de las células nerviosas, todos ellos sellos del Parkinson y el Alzheimer en humanos.

"Cuando vimos esto, sabíamos que estábamos en lo cierto", señala Erik Musiek, quien era becario postdoctoral en el laboratorio de Garret FitzGerald, director del Instituto de Medicina y Terapéutica de la Facultad de Medicina de Perelman de la Universidad de Pennsylvania, cuando comenzó este proyecto hace cuatro años. Musiek es ahora profesor asistente en la Universidad de Washington, donde completó esta línea de investigación durante los últimos dos años en el laboratorio de David Holtzman, también de la Universidad de Washington.

Otros experimentos revelaron que estos efectos no se limitaron a la interrupción de la función de Bmal1, sino que también ocurrieron cuando se eliminaron los genes Clock y NPAS2, con los que Bmal1 trabaja en tándem. Por el contrario, la supresión de otros genes en el aparato del reloj no tuvo tal efecto.

La oxidación exagerada fue clave. La expresión de varias enzimas antioxidantes, que normalmente mantienen a raya el estrés oxidante, son controladas por proteínas del reloj, por lo que se agotaron cuando se rompió el reloj. Estos científicos encontraron pruebas de que la inflamación y el estrés oxidativo se incrementaron en los cerebros de los ratones mutados.

"Los estudios de Erik plantean la intrigante posibilidad de nuevos enfoques terapéuticos para retrasar el progreso de las enfermedades relacionadas con la edad, tal vez no sólo las vinculadas con el cerebro, según lo sugerido por estas investigaciones, sino también en otros sistemas, tales como la función cardiometabólica", adelanta FitzGerald.

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