La sangre de cordón umbilical humano rejuvenece el aprendizaje
El hallazgo podría conducir a nuevos tratamientos para disminuciones asociadas con la edad en la capacidad mental
La sangre del cordón umbilical humano puede rejuvenecer el aprendizaje y la memoria en ratones más viejos, según revela un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, en Palo Alto, California, Estados Unidos. Los investigadores identificaron una proteína abundante en la sangre del cordón umbilical humano pero decreciente con el paso de la edad, que tenía el mismo efecto cuando se inyectaba en los animales.
Los hallazgos, que se revelan en un artículo publicado este miércoles en 'Nature', podrían conducir a nuevos tratamientos para disminuciones asociadas con la edad en la capacidad mental. "Los neurocientíficos lo han ignorado y siguen ignorándolo, pero para mí es notable que algo en la sangre pueda influir en la forma de pensar", afirma el autor principal del estudio, Tony Wyss-Coray, profesor de Neurología y Ciencias neurológicas. Científico senior de carrera de investigación en el Sistema de Atención de Salud Palo Alto de los Veteranos.
En un estudio anterior ampliamente discutido, el laboratorio de Wyss-Coray demostró que la infusión directa de plasma --la parte de sangre libre de células-- de ratones jóvenes benefició a roedores viejos. Esos beneficios se extendieron más allá de la bioquímica y la fisiología a los resultados reales en las pruebas de memoria y aprendizaje, según los investigadores.
El nuevo trabajo es la primera demostración de que el plasma humano puede ayudar a la memoria y el aprendizaje de los ratones más viejos, lo que tanto Wyss-Coray como el autor principal de este trabajo, el investigador postdoctoral y profesor de Neurología y Ciencias Neurológicas Joseph Castellano dicen que parece aumentar la probabilidad de que pueda tener un efecto beneficioso similar en las personas. También consideran prometedor desde el punto de vista del desarrollo de fármacos que una sola proteína parezca ser capaz de imitar esos beneficios.
CAMBIOS ASOCIADOS CON LA EDAD EN LA SANGRE
Comparando el plasma sanguíneo de entre 19 a 24 años de edad, de 61 a 82 años de edad y de los cordones umbilicales, los investigadores identificaron los cambios asociados a la edad en una serie de proteínas. Estos cambios, sospechan los investigadores, podrían afectar a una estructura cerebral llamada hipocampo, que tanto en ratones como en seres humanos es crítica para convertir experiencias en recuerdos a largo plazo.
En particular, el hipocampo es esencial para ayudar a recordar la información espacial, como, por ejemplo, cómo volver al lugar en el que hemos aparcado el coche en un parking de muchos niveles hace varias horas o información sobre eventos autobiográficos, como lo que comimos en el desayuno.
Por razones muy desconocidas, el hipocampo es especialmente vulnerable al envejecimiento normal, según Wyss-Coray. "Con el avance de la edad, el hipocampo se degenera, pierde las células nerviosas y encoge", detalla. La capacidad de aprender y recordar falla. El deterioro del hipocampo es también una manifestación temprana de la enfermedad de Alzheimer.
Para distinguir los efectos de la sangre humana vieja, joven y "más joven" en la función del hipocampo, los científicos usaron ratones de laboratorio con deficiencia inmune que podrían recibir inyecciones repetidas de plasma humano sin experimentar reacciones inmunológicas negativas. Los experimentos llevados a cabo antes de inyectar plasma humano en los ratones mostraron que, al igual que sus compañeros inmune-competentes, la actividad del hipocampo, la integridad y la capacidad regenerativa de estos ratones cayeron en la vejez, de hecho, un poco más rápido.
Los ratones viejos con deficiencia inmune se comportaron peor que los más jóvenes en las pruebas de memoria y aprendizaje. Cuando los ratones más viejos recibieron plasma humano de sangre del cordón umbilical cada cuatro días durante dos semanas, muchas medidas de la función del hipocampo mejoraron notablemente.
Por otro lado, el plasma de personas mayores no ayudó en absoluto, mientras que el plasma de adultos jóvenes indujo un efecto intermedio. Y el rendimiento de los ratones más viejos en las pruebas fue estelar en comparación con los roedores de la misma edad que recibieron inyecciones de solución salina en lugar de plasma.
Algo en la sangre del cordón umbilical hacía que los viejos cerebros actuaran de manera más joven. Para averiguar qué era, Wyss-Coray y sus colegas midieron los niveles de proteína plasmática en humanos y ratones de diferentes grupos de edad, en busca de proteínas que las dos especies comparten en común y cuyos niveles cambian de manera similar con la edad.
Una proteína en particular llamó su atención: en una prueba de laboratorio diseñada para discernir la capacidad de una sustancia para mejorar la actividad de las células nerviosas en el cerebro desencadenó esta actividad en gran medida. La proteína, llamada inhibidor tisular de las metaloproteinasas 2 o TIMP2, pertenece a una familia bien conocida de cuatro TIMP que regulan la actividad de otras proteínas cuya función es picar otras proteínas que ocupan la matriz en la que se incrustan las células.
Inyectar directamente TIMP2 en ratones ancianos duplicó en gran parte los efectos beneficiosos del plasma del cordón umbilical. Incluso, restauró la capacidad de anidación de estos ratones: una tendencia instintiva en gran medida perdida en la vejez, de utilizar materiales disponibles, como trozos de algodón suministrados por los investigadores, para construir nidos en los que los ratones prefieren dormir. Sin embargo, los más viejos que recibieron plasma de cordón humano con TIMP2 agotado no obtuvieron beneficios de aprendizaje y memoria.
Y la administración de anticuerpos neutralizantes TIMP2 a los ratones normales jóvenes, que normalmente se desempeñan bien en las pruebas de memoria, eliminó su destreza. "Los efectos de TIMP2 en el cerebro se han estudiado un poco, pero no mucho y no en el envejecimiento --subraya Castellano--. En nuestro estudio, imitó la memoria y los efectos de aprendizaje que estábamos recibiendo con el plasma del cordón umbilical y pareció hacerlo mejorando la función del hipocampo".
