Envejecimiento cerebral más rápido atado al cromosoma X heredado de mamá
Los mamíferos femeninos generalmente llevan dos cromosomas X, uno de cada padre, y un nuevo estudio sugiere que la X materna está vinculada al envejecimiento cerebral más rápido.
El cromosoma X que pasa de mamá a descendencia puede acelerar el envejecimiento cerebral, sugiere un nuevo estudio en animales.
La investigación destaca una posible diferencia fundamental en la forma en que los cerebros de los hombres y las mujeres envejecen. La investigación se realizó en ratones, pero si los hallazgos se traducen a los humanos, podrían señalar los impulsores específicos del sexo del declive cognitivo y, finalmente, formas de prevenirlos o tratarlos.
"Las mujeres muestran resiliencia en muchas medidas de envejecimiento", dijo el autor de estudio senior DR. Dena Dubal , profesora de neurología y la silla dotada de David A. Coulter en envejecimiento y enfermedad neurodegenerativa en la Universidad de California, San Francisco (UCSF). Por ejemplo, tienden a vivir más tiempo que los hombres y tienen tasas más bajas de varias formas de demencia . Una excepción es la enfermedad de Alzheimer , que afecta a las hembras a tasas más altas, pero aun así, algunos estudios sugieren que las mujeres sobreviven más tiempo con el Alzheimer que los hombres.
Dubal y sus colegas se preguntaron si los cromosomas sexuales, X e Y, podrían ayudar a explicar estas diferencias. Hay evidencia de genes en el cromosoma X que ayudan a protegerse contra la demencia, mientras que otros contribuyen al riesgo de deterioro cognitivo, dijo Rachel Buckley , profesora asociada de neurología en la Escuela de Medicina de Harvard que no participó en el Nuevo estudio. El nuevo estudio descubre un factor potencial que puede dar forma a la influencia del cromosoma X.
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El origen de la X importa
Típicamente, las hembras llevan dos cromosomas X en cada celda, uno de su madre y otra de su padre. Pero una celda solo necesita una X para estar activa, por lo que la otra está "silenciada". Esto da como resultado hembras que llevan un mosaico de células que han silenciado su cromosoma X paternal o materno. Mientras tanto, los hombres, que generalmente llevan una X y una Y, solo heredan su X de su madre, y es activo en cada celda.
"Eso nos hace preguntarnos sobre la resiliencia femenina y si esa diversidad del cromosoma X, que tiene mamás y papá, podría contribuir a la resiliencia", dijo Dubal.
Para explorar esta idea, Dubal; Samira Abdulai-Saiku , un compañero postdoctoral en UCSF; y sus colegas hicieron experimentos con ratones de laboratorio hembra de diferentes edades. Algunos experimentos involucraron el uso de un truco genético para silenciar todos los cromosomas X paternos en ciertos ratones, dejando solo la X de la madre activa. Estos ratones se compararon con otros que tenían una mezcla de X Maternal y Paternal.
"Realmente me gustó ese enfoque", dijo Buckley. La comparación de las mujeres con los hombres habría introducido factores adicionales relacionados con el sexo, como las diferencias hormonales, dijo Buckley a Live Science.
El equipo también se aseguró de que los cromosomas X de cada padre fueran genéticamente idénticos, señaló Dubal. Entonces, cualquier diferencia que surgiera estaría relacionada con las que los padres los pasaran, no a las diferencias en los genes mismos, explicó. Esto también permitió al equipo identificar las diferencias en Epigenetics - etiquetas químicas que se unen al ADN y al control qué genes se pueden encender.
Los jóvenes ratones "MOM-X" fueron cognitivamente similares a otros ratones jóvenes, que realizaban casi lo mismo en las pruebas a base de laberinto. Pero a las edades más antiguas, mostraron un declive cognitivo más marcado, especialmente en su memoria espacial y la memoria de trabajo . "Los ensayos mostraron un efecto bastante llamativo", dijo Dubal.
El equipo se preguntó si estas disminuciones estaban relacionadas con los cambios en el hipocampo , un centro de memoria clave en el cerebro. Para ver, observaron marcadores epigenéticos en el ADN del hipocampo de ratones jóvenes y viejos. Las etiquetas epigenéticas cambian a lo largo de la vida útil, con ciertos patrones que se correlacionan con edades biológicas "más altas" , en otras palabras, un grado más avanzado de envejecimiento. A las edades cronológicas más antiguas, los ratones MOM-X mostraron un mayor grado de envejecimiento biológico en el hipocampo que los ratones con ambas X.
Luego, los científicos ordenaron las neuronas del hipocampo en función de si la X de la madre o el papá estaba activa, por lo que podían ver qué genes se encendían.
Se silenciaron tres genes en la X-Sash3, TLR7 y Cysltr1 materna en la X Paternal. Usando la herramienta de edición de genes CRISPR , investigaron lo que sucedería si cambiaran estos genes hacia atrás en el cerebro de ratones viejos con solo X maternas. En las pruebas, estos ratones mostraron mejoras en el aprendizaje espacial y la memoria.
¿Qué significa para los humanos?
Curiosamente, en los humanos, estos tres genes están involucrados en inmune protección , pero sus roles exactos en las neuronas no se comprenden completamente, dijo Dubal. El trabajo futuro podría investigar más a fondo lo que hacen los genes en las neuronas y en otros tipos de células cerebrales. Tampoco está claro cómo o por qué los cromosomas X de diferentes padres sufren diferentes cambios epigenéticos, agregó.
El equipo también quiere investigar lo que estos hallazgos podrían significar para los hombres, que solo transportan a los cromosomas X maternos, y en teoría, podrían tener mayores tasas de envejecimiento cerebral. "Uno puede imaginar" que, cuanto más activa lleva una persona materna una persona, más pronunciado es el impacto en el envejecimiento cerebral, Dubal especuló. Pero eso queda por confirmar.
Y, por supuesto, debido a que el estudio actual se realizó solo en ratones, la investigación futura debería analizar el tejido cerebral humano para verificar que los resultados se trasladen, dijo Buckley. "Este es un trabajo tan único y novedoso ... pero esa es una advertencia".
A la larga, esta línea de investigación podría ayudar a los científicos a comprender la influencia del sexo en el riesgo de demencia, diferenciarlo de otros factores, como la educación, que están más vinculados al género, dijo Buckley. Al identificar esos impulsores biológicos del envejecimiento cerebral, los investigadores podrían determinar mejor cómo intervenir y adaptar los tratamientos a pacientes individuales.
"En este momento, estamos haciendo una talla para todos", dijo Buckley. "Y de manera realista, no es así como vamos a mover la aguja".