La reparación de la barrera hematoencefálica con fugas puede rejuvenecer la función cerebral


Una nueva investigación en ratones cuestiona la idea de que "no se puede enseñar a un perro viejo nuevos trucos". La respuesta puede estar en preservar la barrera hematoencefálica, que tiende a perderse con la edad.

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Una nueva investigación analiza la disminución de las funciones cerebrales que acompaña al envejecimiento.

La barrera hematoencefálica es un conjunto complejo de características de los vasos sanguíneos que ayudan a proteger al cerebro de sustancias potencialmente dañinas en el torrente sanguíneo.

En una reciente Medicina Medicina Traslacional En el estudio, los científicos describen cómo la ruptura de la barrera hematoencefálica puede desencadenar inflamación cerebral y deterioro cognitivo en ratones viejos.

El equipo internacional descubrió que la ruptura de la barrera hematoencefálica activa una proteína de señalización en las células cerebrales llamadas astrocitos.

Luego, los investigadores desarrollaron y probaron un medicamento que bloqueó la proteína de señalización, que se conoce como factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta).

Después del tratamiento con el medicamento, los ratones mostraron menos signos de inflamación cerebral y una capacidad mejorada para aprender nuevas tareas que coincidían con el rendimiento de ratones mucho más jóvenes.

"Tendemos a pensar en el cerebro envejecido de la misma manera que pensamos en la neurodegeneración: la edad implica la pérdida de la función y las células muertas", dice la coautora del estudio Daniela Kaufer, profesora de biología integrativa en la Universidad de California, Berkeley.

"Pero nuestros nuevos datos cuentan una historia diferente sobre por qué el cerebro envejecido no funciona bien: es debido a esta 'niebla' de carga inflamatoria", agrega.

El profesor Kaufer explica que a los pocos días de abolir la "niebla inflamatoria", el cerebro envejecido comienza a funcionar más como un cerebro joven.

Los hallazgos deberían ayudar a los científicos a comprender mejor la disminución de las funciones cerebrales que involucran inflamación que puede acompañar el envejecimiento y afecciones como la demencia.

Investigando la niebla inflamatoria

Un creciente cuerpo de investigación, que incluye estudios de imágenes del coautor del estudio Alon Friedman, de la Universidad Ben-Gurion del Negev en Israel y la Universidad Dalhousie en Canadá, muestra que la barrera hematoencefálica se vuelve menos eficiente con la edad.

Cuanto más se filtra la barrera hematoencefálica, más fácil es para las sustancias que causan que la inflamación pase del torrente sanguíneo al tejido cerebral y dañe las células.

Kaufer y Friedman también son coautores de otro reciente Medicina Medicina Traslacional estudio que analizó más de cerca la niebla inflamatoria en las barreras de sangre y cerebro con fugas.

Las personas con enfermedad de Alzheimer con frecuencia pueden experimentar eventos epilépticos, pero ellos y sus médicos no necesariamente están conscientes de ellos.

La edad avanzada es un factor de riesgo tanto para el Alzheimer como para la epilepsia, y los datos experimentales y clínicos. apoyar la idea de un enlace entre las dos condiciones.

Para el segundo estudio, el equipo analizó las lecturas de EEG de personas con enfermedad de Alzheimer y encontró una firma de EEG para lo que describen como "eventos paroxísticos de onda lenta (PSWE)".

Desde los EEG, vieron cómo la tasa de PSWE parecía coincidir con el nivel de deterioro cognitivo de los individuos.

En los electroencefalogramas de las personas con epilepsia, descubrieron que los PSWE que ocurrieron entre las convulsiones coincidían con áreas de barrera hematoencefálica con fugas. Encontraron la misma coincidencia en ratones de edad avanzada, ratones propensos a la enfermedad de Alzheimer y ratas con epilepsia inducida.

TGF-beta y albúmina

Pruebas adicionales en ratas jóvenes revelaron que era posible dañar la barrera hematoencefálica al introducir la proteína albúmina en el cerebro. Esto condujo a una mayor tasa de PSWE.

En investigaciones anteriores, Friedman y Kaufer habían demostrado que la albúmina puede filtrarse al cerebro después de un trauma. La proteína se une al receptor TGF-beta de los astrocitos.

Al unirse a los receptores de TGF-beta de los astrocitos, la proteína desencadena una cadena de eventos de inflamación que dañan las células y los circuitos cerebrales.

El daño aumenta la probabilidad de convulsiones al alterar el equilibrio entre la excitación y la inhibición de las neuronas.

El equipo concluye que los hallazgos apuntan a una barrera hematoencefálica con fugas como una posible causa de convulsiones no convulsivas en personas con enfermedad de Alzheimer. También puede ofrecer un posible objetivo de tratamiento.

Biomarcadores para las barreras hematoencefálicas deterioradas

Los investigadores sugieren que los dos conjuntos de hallazgos ofrecen dos nuevos biomarcadores que podrían ayudar a los médicos a identificar a las personas que podrían tener un problema de barrera hematoencefálica: uno que usa MRI (que puede detectar barreras con fugas) y el otro que usa EEG (que puede detectar anormalidades ritmos cerebrales).

También existe la posibilidad de desarrollar el medicamento que utilizaron como una forma de reparar una barrera hematoencefálica con fugas para frenar y quizás incluso revertir algunos de los problemas que puede causar.

"Ahora tenemos dos biomarcadores que le dicen exactamente dónde está goteando la barrera hematoencefálica, por lo que puede seleccionar pacientes para el tratamiento y tomar decisiones sobre cuánto tiempo administrará el medicamento ".

Prof. Daniela Kaufer

Expertos comentando En los dos estudios generalmente se agradecen los hallazgos, pero se advierte contra saltar a la conclusión de que describen formas de revertir la demencia en humanos.

"En general", señala Diego Gómez-Nicola, profesor asociado de neurociencia de la Universidad de Southampton en el Reino Unido, "estos estudios se suman a un conjunto de conocimientos que respaldan el impacto de la inflamación en la demencia y proporcionan objetivos prometedores para futuros estudios clínicos ".

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