El hallazgo de los investigadores del Instituto Leloir en modelos animales de laboratorio muestra que ambas estrategias impulsan la generación e incorporación de nuevas neuronas en el hipocampo, región asociada con la memoria y el aprendizaje. El estudio experimental despierta la necesidad de investigar si estos estímulos podrían ayudar a disminuir o prevenir el declive cognitivo asociado al envejecimiento humano o, inclusive, el inicio de enfermedades neurodegenerativas.
(Agencia CyTA-Fundación Leloir)-. El envejecimiento es un proceso fisiológico que afecta a todos los órganos del cuerpo, incluyendo al cerebro. El hipocampo, una estructura cerebral involucrada en la formación de memorias nuevas, es particularmente sensible al envejecimiento y su deterioro es aún más exacerbado en la enfermedad de Alzheimer. Utilizando roedores como modelo de laboratorio, científicos de la Fundación Instituto Leloir (FIL) descubrieron que el ejercicio físico y los estímulos cognitivos podrían enlentecer este proceso de manera notable.
Desde hace varios años, el Laboratorio de Plasticidad Neuronal de la FIL dirigido por Alejandro Schinder investiga un extraordinario fenómeno que ocurre en el hipocampo de todos los mamíferos, incluyendo los humanos: el nacimiento de neuronas nuevas a lo largo de toda la vida.
El equipo de Schinder ya había descripto previamente que durante el envejecimiento no sólo se generan menos neuronas nuevas, sino que las pocas que nacen tardan mucho tiempo en desarrollarse y conectarse con el resto de los circuitos cerebrales. “El interrogante que surge es si estas neuronas que están adormecidas por un tiempo prolongado hasta incorporarse al hipocampo envejecido son capaces de responder ante una demanda del sistema”, explica Schinder, investigador superior del CONICET.
En un nuevo trabajo publicado en la revista “Frontiers in Neuroscience”, Mariela Trinchero y Magalí Herrero, autoras principales del trabajo e integrantes del grupo de Schinder, expusieron a ratones viejos a periodos breves de un ambiente enriquecido, una jaula grande con juguetes y túneles para explorar. Luego estudiaron en detalle las neuronas generadas en estos animales y concluyeron que una semana de ambiente enriquecido aceleraba notablemente su desarrollo.
“Estas neuronas sin el ambiente enriquecido tienen cables cortos e inmaduros, incapaces de recibir o mandar información”, comenta Trinchero. “Sin embargo, al exponer los animales a un ambiente lleno de estímulos, los cables de estas neuronas crecen rápidamente, pareciéndose más a neuronas de animales jóvenes. Las neuronas nuevas pasan a incorporarse eficientemente al circuito del hipocampo”.
Por otro lado, en un segundo trabajo publicado en la misma revista, Trinchero demostró que el ejercicio físico prolongado tiene un efecto similar en la neurogénesis de animales envejecidos, mientras que períodos acotados no resultan efectivos en promover el crecimiento de las neuronas nuevas.
Sin embargo, un hallazgo inesperado fue que el efecto beneficioso del ejercicio físico se prolongaba por varias semanas a pesar de que el ratón había dejado de correr. “Es posible que esto ocurra porque al correr se secretan factores de crecimiento neuronal que disminuyen con la edad, pero que en individuos que se mantienen activos permanecen altos al menos por algunas semanas post-ejercicio”, explica Herrero.
“Estos trabajos nos enseñan que, a pesar de lo que sabemos hoy sobre la pérdida de la capacidad funcional del cerebro durante el envejecimiento, hay características que pueden ser reactivadas por actividades que simplemente pongan al cerebro en funcionamiento”, indica Schinder. Y agrega: “En particular, el enriquecimiento y el ejercicio físico generan cambios realmente notables en los circuitos cerebrales. A partir de esto surge el desafío de investigar si estos mismos estímulos podrían ayudar a disminuir o prevenir el declive cognitivo asociado al envejecimiento o, inclusive, el inicio de enfermedades neurodegenerativas”.
Para María Llorens Martín, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de Madrid, en España, los estudios liderados por Schinder “suponen un avance muy importante en el conocimiento sobre el envejecimiento cerebral, ya que muestran que la combinación de una mayor actividad física, una elevada interacción social y una marcada estimulación cognitiva es capaz de promover la integración en el circuito de las neuronas generadas en ratones envejecidos”.
Llorens Martín publicó recientemente un trabajo en “Nature Medicine” que demuestra que el nacimiento de neuronas nuevas ocurre durante toda la vida en humanos y que en pacientes con Alzheimer se encuentra disminuido. De acuerdo a la investigadora, “los trabajos de Schinder y su equipo son enormemente prometedores y abren la puerta a futuras terapias encaminadas a restaurar la plasticidad cerebral durante el envejecimiento”.
Alejandro Schinder, jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Instituto Leloir, junto a las autoras principales de los trabajos, Mariela Trinchero y Magalí Herrero.
Animales envejecidos sedentarios presentan neuronas con cables muy cortos (izquierda), mientras que si realizaron ejercicio o tuvieron estímulos cognitivos las neuronas están muy desarrolladas y conectadas al circuito cerebral (derecha).