Si le preguntas a un investigador antienvejecimiento cuál es la mayor crítica a su campo, la respuesta estándar será: "La mayor parte de la investigación se realiza en ratones, y los ratones no son humanos". La rapamicina logró prolongar la vida de los ratones en porcentajes que van desde unos pocos hasta decenas por ciento en varios experimentos. Dasatinib + quercetina eliminó células zombi en ratones y les devolvió la agilidad. Pero cada éxito así siempre se cuestiona en el último párrafo: "¿Funcionará en personas?"
Un nuevo estudio publicado en PNAS (la revista de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos) ofrece una nueva perspectiva a esta pregunta, y esta vez no a nivel celular sino a nivel de la red cerebral en su conjunto. Los investigadores, liderados por el profesor Gagan Wig de la Universidad de Texas en Dallas, midieron cómo se descompone la organización de las redes funcionales del cerebro con la edad y compararon el patrón entre ratones y humanos. Lo que encontraron: el patrón de disminución es compartido y conservado entre ambas especies.
La tecnología: resonancia magnética funcional (fMRI) en ratón despierto
El cerebro no es una colección de áreas aisladas. Está organizado en módulos, grupos de áreas que trabajan juntas y se especializan en tareas, por ejemplo, la red visual, la red motora o la red que está activa cuando estamos en reposo. Un índice clave de la salud de esta organización se llama segregación de sistemas (system segregation): hasta qué punto cada módulo "habla" principalmente consigo mismo y se mezcla menos con otros módulos. Una alta segregación es señal de un cerebro organizado y joven; cuando los límites se difuminan y los módulos se mezclan, es señal de envejecimiento.
Para medir esto, es necesario ver el cerebro en acción, y eso es exactamente lo que hace la resonancia magnética funcional (fMRI) en reposo: rastrea las fluctuaciones en el flujo sanguíneo cerebral y muestra qué áreas están sincronizadas entre sí. La innovación técnica aquí es que los ratones fueron escaneados en estado despierto y no bajo anestesia, lo que permite una comparación más justa con los humanos que son escaneados despiertos. Es importante aclarar: en este estudio no se aislaron ni secuenciaron células, ni se midió la expresión génica. Todo el análisis es a nivel de las redes funcionales.
El diseño: 82 ratones a lo largo de la vida frente a datos humanos
El equipo escaneó con fMRI a 82 ratones en varios puntos temporales a lo largo de su vida, desde aproximadamente los 3 meses hasta los 20 meses, un rango que corresponde aproximadamente a las edades de 18 a 70 años en humanos. El patrón de redes obtenido en los ratones se comparó con datos de fMRI humanos conocidos. La comparación permitió probar una pregunta directa: ¿ocurre el mismo proceso de descomposición de la organización de las redes que conocemos en nosotros con la edad también en el cerebro del ratón?
El hallazgo principal: disminución conservada en la segregación de sistemas
La respuesta fue sí. La segregación de sistemas existe en el cerebro del ratón y disminuye con la edad, exactamente como ocurre en los humanos. En otras palabras, también en el ratón mayor los módulos cerebrales pierden su diferenciación y comienzan a mezclarse, el mismo patrón que caracteriza a un cerebro humano envejecido. Como lo expresó Ezra Winter-Nelson, el doctorando que lideró el estudio en el laboratorio de Wig: "La forma en que los módulos cerebrales se comunican entre sí como un todo es un índice de salud cerebral que parece aplicarse de manera similar tanto en humanos como en ratones".
Este es exactamente el tipo de evidencia que el campo del envejecimiento estaba buscando: no una vía molecular aislada, sino un principio organizativo de todo el cerebro que se conserva entre especies. Si la estructura básica de cómo se descompone es idéntica, el cerebro del ratón se convierte en un modelo más legítimo para estudiar el envejecimiento del cerebro humano.
¿Qué es diferente? Los humanos envejecen más rápido en relación con la duración de la vida
La similitud no borra las diferencias, y precisamente la diferencia interesante es sorprendente. Cuando se pondera la tasa de disminución en relación con la duración de la vida de cada especie, los humanos muestran una disminución más rápida en la segregación de sistemas que los ratones. Como dijo el profesor Wig: "Cuando se pondera en relación con su duración de vida, los humanos muestran una disminución más rápida relacionada con la edad en esta organización". La hipótesis que surge de esto: es posible que los humanos sean más vulnerables al deterioro cerebral y cognitivo en comparación con los ratones, y no menos.
¿Por qué es importante para la investigación antienvejecimiento?
Las implicaciones del hallazgo tocan la raíz de la crítica al campo:
Fortalecimiento de la traducción del laboratorio a la clínica
Una de las objeciones recurrentes en cada experimento con ratones es que quizás su cerebro simplemente envejece de manera diferente. Este hallazgo reduce esta objeción en un nivel importante: si el principio de organización de las redes cerebrales y la forma en que se descompone se conservan entre especies, es más probable que las ideas sobre la salud cerebral obtenidas del ratón sean relevantes para nosotros. Esto no es una garantía de que todo tratamiento funcione, pero es un viento a favor para el uso del ratón como modelo para investigar el cerebro envejecido.
Un índice unificado de salud cerebral
La segregación de sistemas se convierte en una herramienta de medición que se puede aplicar en ambas especies con el mismo lenguaje. Así, en principio, se puede examinar una intervención en ratones utilizando el índice de red y traducirlo directamente al índice correspondiente en humanos, en lugar de basarse solo en lecturas conductuales.
Es importante destacar lo que el estudio no examinó
Para mantener la precisión: este es un estudio de imagen de redes, no un estudio celular o molecular. No midió inflamación de microglía, pérdida de mielina, expresión de genes sinápticos ni metabolismo de astrocitos. Estos son procesos reales en el envejecimiento cerebral, pero simplemente no se midieron aquí, y no se pueden atribuir a este estudio.
También temas como la neurogénesis (creación de nuevas neuronas) o la desaparición de células madre neurales en humanos son un contexto general conocido sobre las diferencias entre especies, pero no son un hallazgo del presente estudio. El hallazgo de este estudio es enfocado y claro: un patrón compartido de disminución en la organización de las redes funcionales con la edad.
El resumen
Durante años, los escépticos dijeron: "¿Cómo se puede aprender sobre el envejecimiento del cerebro humano a partir de un ratón?". El equipo de la Universidad de Texas en Dallas dio una respuesta a nivel de la red cerebral: tanto en el cerebro del ratón como en el cerebro humano, la organización de las redes funcionales se descompone con la edad en el mismo patrón básico, aunque en nosotros ocurre más rápido en relación con la duración de la vida. Esto no significa que todo lo que funciona en ratones funcione en personas, pero establece al ratón como un modelo de mayor calidad para estudiar el envejecimiento cerebral y ofrece un índice unificado de salud cerebral con el que se puede trabajar en ambas especies.
Referencias:
PNAS: Correspondence of large-scale functional brain network decline across aging mice and humans
UT Dallas News: Shared brain network aging patterns identified in humans, mice
💬 Comentarios (0)
Sé el primero en comentar el artículo.