Dos investigadores de la Universidad de Oklahoma han recibido más de $2 millones en subvenciones de la Fundación Hevolution para continuar sus estudios sobre el deterioro cognitivo relacionado con la edad, con énfasis en mejorar el “lapso de salud”, o la cantidad de años que una persona permanece sana.
Si bien la medicina moderna puede ayudar a extender la vida útil de una persona, los investigadores están estudiando cada vez más formas de aumentar sus años saludables de vida. Debido a que el proceso de envejecimiento aumenta el riesgo de problemas de memoria y demencia, los investigadores deben comprender por qué como primer paso para retrasar los problemas cognitivos hasta más adelante en la vida. La Fundación Hevolution invierte en ciencia que tiene como objetivo descubrir las causas fundamentales del envejecimiento.
“A medida que vivimos más, es realmente importante identificar formas de promover simultáneamente un mayor lapso de salud. Es un desafío cuando tiene seres queridos que tienen una enfermedad grave o deterioro cognitivo, pero no están muriendo; están físicamente capacitados para seguir viviendo. Queremos ayudar a las personas a mantenerse saludables por más tiempo”, dijo Shannon Conley, Ph.D., profesora asistente de biología celular en la Facultad de Medicina de la OU, quien recibió la subvención de Hevolution. Ella está liderando el trabajo de la subvención con Anna Csiszar, Ph.D., profesora de neurocirugía en la Facultad de Medicina de la OU.
Función de los vasos sanguíneos
En su proyecto, buscan comprender mejor cómo dos tipos de células en los vasos sanguíneos trabajan juntas para la salud del cerebro, pero se vuelven disfuncionales a medida que una persona envejece. Las células endoteliales, que recubren los vasos sanguíneos, y las células musculares lisas, que están en el exterior de los vasos, colaboran para ayudar al cerebro a responder a los estímulos cotidianos, como el sonido o el gusto. Durante el envejecimiento, pueden sufrir un proceso llamado senescencia celular, una especie de limbo en el que las células no están muertas, pero tampoco funcionan normalmente y proliferan.
Como resultado, las células ya no pueden realizar sus tareas habituales, lo que hace que los vasos sanguíneos tengan problemas para contraerse y relajarse normalmente. Esa disfunción vascular sienta las bases para el deterioro cognitivo y, eventualmente, la demencia. Los investigadores quieren comprender cómo la senescencia celular conduce a la disfunción de los vasos sanguíneos.
“Creemos que el vínculo es algo llamado desdiferenciación: las células endoteliales y las células musculares lisas esencialmente pierden su identidad durante la senescencia y se convierten en células genéricas que no funcionan bien”, dijo Conley. “Comprender estos mecanismos que conducen a defectos relacionados con la edad en la función de los vasos sanguíneos es realmente importante para avanzar hacia un tratamiento o cura para la demencia. No necesariamente pensarías que los vasos sanguíneos son el lugar donde mirar, pero hay tanta evidencia de que la disfunción de los vasos sanguíneos es uno de los primeros cambios en los cerebros de las personas que desarrollan demencia.
“Cuando pensamos en la demencia, pensamos en el daño a las neuronas en el cerebro”, agregó. “Pero si los vasos sanguíneos en el cerebro no funcionan bien, entonces las neuronas no tienen suficiente energía u oxígeno y eventualmente degenerarán. Además, los vasos sanguíneos son muy importantes para eliminar los materiales de desecho, por lo que si los vasos sanguíneos no funcionan correctamente, entonces hay una acumulación de material anormal que contribuirá a la disfunción neuronal”.
Factores metabólicos y envejecimiento
La segunda receptora de la subvención, Sreemathi Logan, Ph.D., profesora asistente de bioquímica y fisiología en la Facultad de Medicina de la OU, busca comprender los factores metabólicos, incluida la obesidad, que influyen en la cognición durante el envejecimiento. Una pregunta central de su investigación es por qué el cerebro de algunas personas parece ser resistente, mientras que otras son susceptibles a problemas cognitivos y enfermedades como el Alzheimer. Para sus estudios, separa a los ratones envejecidos en dos grupos: aquellos con cognición “intacta” y aquellos con cognición deteriorada.
“Debido a que separamos a los ratones en diferentes subgrupos con diferentes funciones cognitivas, podemos intentar comprender mejor qué células específicas están haciendo en el cerebro que contribuyen al envejecimiento saludable del cerebro frente a la cognición deteriorada”, dijo. “Mi investigación previa ha demostrado que los ratones reflejan las diferentes habilidades cognitivas que exhiben los humanos y, por lo tanto, son un buen modelo para investigar la incidencia y la progresión de la demencia con la edad”.
El grupo de ratones viejos con deterioro cognitivo experimenta disfunción de sus mitocondrias, que son responsables de proporcionar energía al cerebro. La pérdida de la función mitocondrial puede conducir a una inflamación persistente que es impulsada por la senescencia celular, un sello distintivo del envejecimiento. Incluso si las células senescentes han dejado de dividirse, permanecen activas, liberando sustancias dañinas que causan inflamación, deteriorando aún más la cognición.
Con esta subvención, Logan está estudiando el eje cerebro-adiposo: cómo el exceso de grasa en el cuerpo, especialmente alrededor del vientre, afecta la cognición durante el envejecimiento. En particular, está probando si una dieta cetogénica, alta en grasas y baja en carbohidratos, puede dirigirse a la senescencia celular. La investigación existente sugiere que reducir los carbohidratos, incluso en una dieta alta en grasas, ayuda al cuerpo a usar la grasa de manera más eficiente. Teóricamente, eso reduciría los factores inflamatorios de la senescencia y reduciría los efectos negativos de la grasa en el cerebro.
La subvención de Logan también le permite investigar si los senolíticos, medicamentos que se dirigen a las células senescentes, pueden afectar positivamente la cognición regulando el metabolismo de las grasas, el proceso de descomposición de las grasas en la dieta para que puedan usarse como energía.
“La salud cognitiva es una parte importante del lapso de salud”, dijo Logan. “Al comprender los fundamentos biológicos de por qué algunos ratones funcionan mejor que otros, esperamos poder traducir eventualmente nuestros hallazgos a humanos con diferentes habilidades cognitivas y diseñar tratamientos individualizados para mejorar la función cognitiva en adultos mayores”.
Felipe Sierra, Ph.D., director científico de Hevolution, dijo que la fundación se enorgullece de apoyar el avance de la investigación en biología del envejecimiento.
“La investigación que llevan a cabo los Dres. Conley y Logan se encuentra a la vanguardia en el campo del deterioro cognitivo relacionado con la edad”, dijo Sierra. “El proceso competitivo para estos premios destaca los logros de estos beneficiarios y la Universidad de Oklahoma. Estamos particularmente agradecidos de apoyar a nuevos investigadores en la etapa difícil de establecer sus credenciales en el campo, y esperamos los logros de estos dos destacados investigadores”.
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Sobre el proyecto
Shannon Conley, Ph.D., recibió el premio de la Fundación Hevolution – Oportunidades de Investigación en Gerosciencia, por un total de $2 millones durante cinco años. Sreemathi Logan, Ph.D., recibió el premio Hevolution/AFAR para nuevos investigadores en biología del envejecimiento y gerosciencia, por un total de $375,000 durante tres años.
