MADRID, 17 Abr. (EUROPA PRESS) -
Los científicos del Instituto Salk, en Estados Unidos, han descubierto que el tamaño de las mitocondrias no coincide con la demanda de energía del cerebro a medida que envejece, lo que podría causar un deterioro de la memoria de trabajo relacionado con la edad.
Sus hallazgos, publicados en la revista 'Frontiers in Aging Neuroscience', apuntan a la disfunción de las mitocondrias más que a la pérdida de sinapsis como causa del deterioro cognitivo relacionado con la edad, iluminando la investigación sobre el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad, como el Alzheimer.
El cerebro está dividido en áreas, cada una de las cuales contiene muchos millones de neuronas conectadas a través de miles de sinapsis que permiten la comunicación entre neuronas, dependen de estructuras aún más pequeñas: botones emisores de mensajes (bulbos hinchados en las puntas de las neuronas en forma de rama), dendritas receptoras de mensajes (estructuras complementarias en forma de rama para recibir los mensajes de los boutones) y mitocondrias generadoras de energía.
Para crear un cerebro cohesionado hay que tener en cuenta todas estas piezas, pero en el cerebro envejecido, estas piezas pueden perderse o alterarse y dejar de encajar en el gran rompecabezas cerebral.
"El cincuenta por ciento de las personas experimenta una pérdida de memoria de trabajo con la edad, lo que significa que su capacidad para retener y manipular información a corto plazo disminuye --explica la coautora Courtney Glavis-Bloom, científica senior del laboratorio del profesor John Reynolds del Instituto Salk--. Nos propusimos entender por qué algunos individuos mantienen una memoria de trabajo saludable a medida que envejecen, mientras que otros no. En el proceso, descubrimos un mecanismo novedoso para la base sináptica del deterioro cognitivo".
Estudios anteriores habían descubierto que los cerebros pierden sinapsis a medida que envejecen, y los investigadores también observaron este patrón en su modelo de primate no humano. Pero cuando observaron las sinapsis que quedaban, encontraron pruebas de una descoordinación entre el tamaño de las boutons y las mitocondrias que contenían.
Un principio neurocientífico fundamental, el principio ultraestructural del tamaño, explica que cuando una parte del complejo sináptico cambia de tamaño, también deben hacerlo las demás. La sinapsis, las mitocondrias y los botones deben escalar en consonancia unas con otras. Antes de este estudio nadie se había preguntado si este principio podía ser violado con la edad o la enfermedad.
"Para examinar esto, recurrimos a la microscopía electrónica --explica el coprimer autor Casey Vanderlip, ex asistente de investigación en el laboratorio de Reynolds--. Esto nos permitió visualizar estos componentes a través de muchas sinapsis. Descubrimos que la pérdida sináptica se producía con el envejecimiento sano y con el alterado, pero lo que difería era la ruptura de la correlación entre los tamaños de las boutons y sus mitocondrias".
"Es un efecto dominó, con estructuras sinápticas insondablemente pequeñas que alteran las redes de neuronas, la función cerebral y el comportamiento --prosigue Glavis-Bloom--. Investigar estas disfunciones microscópicas es un territorio inexplorado que podría revolucionar nuestra comprensión del envejecimiento y su impacto en la cognición".
El equipo descubrió que la adhesión al principio del tamaño ultraestructural era esencial para evitar el deterioro de la memoria de trabajo con la edad. Al considerar la violación del principio del tamaño ultraestructural y los fallos relacionados con las mitocondrias como la clave del deterioro cognitivo relacionado con la edad, el estudio inaugura una nueva era para la investigación sobre el envejecimiento.
"Las imágenes que hemos captado de las sinapsis son instantáneas de un proceso dinámico --afirma Reynolds, titular de la Cátedra Fiona y Sanjay Jha de Neurociencia--. Con estas instantáneas en la mano, podemos empezar a pensar primero en los mecanismos que coordinan la expansión y contracción de las distintas partes del complejo sináptico, y luego preguntarnos cómo la alteración de estos mecanismos puede explicar el deterioro cognitivo relacionado con la edad".
"Esto abre una forma totalmente nueva de pensar sobre el deterioro cognitivo que podría conducir a nuevas dianas para futuras terapias", concluye.
