Rejuvenecer el cerebro con Células Madre

Más células madre mejoran el aprendizaje y la memoria de ratones viejos.

Cuanto más envejecemos, más nuestros cerebros tendrán dificultades para aprender y recordar cosas nuevas. El grupo de investigación utilizó un método para estimular el pequeño grupo de células madre neurales que residen en el cerebro para aumentar su número y el número de neuronas generadas por esas células madre. Las neuronas adicionales podrían sobrevivir y formar nuevos contactos con células vecinas en el cerebro de ratones viejos.

Todos lo experimentaremos en algún momento, desafortunadamente: a medida que envejecemos, nuestros cerebros tendrán más dificultades para aprender y recordar cosas nuevas. Aún no está claro cuáles son las razones subyacentes a estos impedimentos, pero los científicos del Centro de Terapias Regenerativas de TU Dresden (CRTD) querían investigar si aumentar el número de células madre en el cerebro ayudaría a recuperar funciones cognitivas, como el aprendizaje y la memoria, que se pierden durante el envejecimiento.

Para investigar esto, el grupo de investigación dirigido por el Prof. Federico Calegari utilizó un método desarrollado en su laboratorio para estimular el pequeño grupo de células madre neurales que residen en el cerebro para aumentar su número y, como resultado, también aumentar el cantidad de neuronas generadas por esas células madre. Sorprendentemente, neuronas adicionales podrían sobrevivir y formar nuevos contactos con células vecinas en el cerebro de ratones viejos. Luego, los científicos examinaron una habilidad cognitiva clave que se pierde, de manera similar en ratones y humanos, durante el envejecimiento: la navegación.

Es bien sabido que las personas aprenden a navegar en un nuevo entorno de una manera diferente dependiendo de si son jóvenes o viejos. Cuando es joven, el cerebro puede construir y recordar un mapa cognitivo del entorno, pero esta capacidad se desvanece en los cerebros más viejos. Como una solución alternativa al problema, los cerebros más viejos sin un mapa cognitivo del entorno necesitan aprender la serie fija de giros y giros necesarios para llegar a un determinado destino. Si bien las dos estrategias pueden parecer superficialmente similares, solo un mapa cognitivo puede permitir a las personas navegar de manera eficiente al comenzar desde una nueva ubicación o cuando necesitan llegar a un nuevo destino.

¿Sería suficiente aumentar el número de neuronas para contrarrestar la disminución del rendimiento del cerebro en la navegación y ralentizar este proceso de envejecimiento? Los equipos del profesor Calegari (CRTD) junto con el profesor Gerd Kempermann (Centro Alemán para Enfermedades Neurodegenerativas DZNE / CRTD) y el Dr. Kentaroh Takagaki (Universidad Otto von Guericke Magdeburg) encontraron la respuesta a esta pregunta desafiante y la publicaron esta semana en la revista científica Nature Communications.

La respuesta es “Sí”: los ratones viejos con más células madre y neuronas recuperaron su capacidad perdida para construir un mapa del medio ambiente y lo recordaron durante más tiempo, haciéndolos más similares a los ratones jóvenes. Aún mejor, cuando las células madre neurales fueron estimuladas en el cerebro de ratones jóvenes, los retrasos cognitivos se retrasaron y la memoria se conservó mejor durante todo el curso de la vida animal.

En individuos jóvenes, un área del cerebro llamada hipocampo es crucial para recordar lugares y eventos, y también es responsable de crear mapas de nuevos entornos. Sin embargo, las personas mayores usan otras estructuras que están más relacionadas con el desarrollo de hábitos. Fue muy interesante ver que agregar más neuronas en el hipocampo de ratones viejos les permitió usar estrategias típicas de animales jóvenes. No se trataba solo de lo rápido que estaban aprendiendo, sino de lo diferente que era el proceso de aprendizaje en sí “, explica Gabriel Berdugo-Vega, primer autor del estudio.

“También los humanos tienen algunas células madre en el cerebro y se sabe que estas células madre reducen severamente su número a lo largo de la vida. Identificar las causas subyacentes de los déficits cognitivos en el envejecimiento y rescatarlas es crucial para nuestras sociedades que envejecen rápidamente. Nuestro trabajo demuestra que las deficiencias relacionadas con la edad pueden rescatarse secuestrando el potencial neurógeno endógeno del cerebro, rejuveneciendo así su función. Al ser un humano con mis propias células madre y ser el autor principal de este estudio, sentí que tenía un interés personal en este tema.” dice el profesor Federico Calegari, autor principal de este estudio.

El grupo de investigación del Prof. Federico Calegari se centra en las células madre neurales de mamíferos en el contexto del desarrollo, la evolución y la función cognitiva en el CRTD. El instituto es el hogar académico para científicos de más de 30 naciones. Su misión es descubrir los principios de la regeneración de células y tejidos y aprovechar esto para el reconocimiento, el tratamiento y la reversión de enfermedades. El CRTD conecta el banco con la clínica, los científicos con los médicos para agrupar la experiencia en células madre, biología del desarrollo, edición de genes y regeneración hacia terapias innovadoras para enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer.

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