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¿Proteína en la sangre del cordón umbilical fija la memoria?
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¿Proteína en la sangre del cordón umbilical fija la memoria?

La proteína en la sangre del cordón umbilical humano rejuvenece el aprendizaje deteriorado de los ratones viejos y la memoria.

La sangre del cordón umbilical humano puede rejuvenecer el aprendizaje y la memoria en ratones más viejos, según un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.

Los investigadores identificaron una proteína, abundante en la sangre del cordón umbilical humano, pero de forma decreciente con el paso de la edad, que tenía el mismo efecto cuando se inyectaba en los animales.

Los hallazgos 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 su sangre pueda influir en su forma de pensar", dijo el autor principal del estudio, Tony Wyss-Coray, PhD, profesor de neurología y ciencias neurológicas. Científico senior de carrera de investigación en el Sistema de Atención de Salud Palo Alto de los Veteranos. El autor principal es el ex becario postdoctoral Joseph Castellano, PhD, que ahora es un instructor de neurología y ciencias neurológicas.

El estudio será publicado en línea el 19 de abril en Nature.

En un estudio anterior ampliamente discutido, el laboratorio de Wyss-Coray demostró que la infusión directa de plasma de ratones jóvenes, la porción de sangre libre de células, benefició a ratones viejos. Esos beneficios se extendieron más allá de la bioquímica y la fisiología a los resultados reales en las pruebas de memoria y aprendizaje, encontraron los investigadores.

El nuevo estudio marca 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 Castellano parecen aumentar la probabilidad de que pueda tener un efecto beneficioso similar en las personas. También es prometedor desde el punto de vista del desarrollo de fármacos, sugirieron, que una sola proteína parece ser capaz de imitar esos beneficios.

Cambios asociados con la edad en la sangre

Comparando el plasma sanguíneo de 19 a 24 años de edad, de 61 a 82 años de edad y las cuerdas 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 ayudarle a recordar la información espacial, como por ejemplo, cómo encontrar su camino de regreso al coche que estacionó en una estructura multinivel hace varias horas e información sobre eventos autobiográficos, como lo que comió en el desayuno.

Por razones muy desconocidas, el hipocampo es especialmente vulnerable al envejecimiento normal, dijo Wyss-Coray. "Con el avance de la edad, el hipocampo degenera, pierde las células nerviosas y encoge", dijo. La capacidad de aprender y recordar fallos en lockstep. 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 investigadores 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 viejos ratones con deficiencia inmune se comportaron más mal que los más jóvenes en las pruebas de memoria y aprendizaje. Una prueba de este tipo, el laberinto de Barnes, emplea una mesa, de aproximadamente 4 pies de diámetro y 1,3 pies de alto, que está brillantemente iluminado y abierto al entorno - dos factores que hacen que los ratones se sienten inseguros. La mesa también está llena de agujeros, uno de los cuales está unido a un tubo en el que un ratón asustado puede encontrar oscuridad y seguridad. Los otros agujeros ofrecen solamente una gota al piso de una altura que no dañaría físicamente a un ratón pero es bastante disuadir uno. El agujero que tiene un tubo de madriguera conectado a él se puede cambiar de una sesión a la siguiente. También se pueden transferir señales visuales a su ubicación para ayudar a guiar al ratón hacia el hueco de escape, si la memoria lo permite.

Mejoras en la función del hipocampo

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 el laberinto Barnes y otras pruebas fue estelar en comparación con ratones 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 más jóvenes. 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 metaloproteasas 2, o TIMP2, pertenece a una familia bien conocida de cuatro TIMP que regulan la actividad de otras proteínas cuya función es cortar aún otras proteínas que ocupan la matriz en la que están incrustadas las células.

Inyectar TIMP2 por sí mismo en ratones ancianos duplicó en gran medida los efectos beneficiosos del plasma del cordón umbilical. Incluso restauró la capacidad de anidación de estos ratones: una inclinación instintiva, en gran medida perdida en la vejez, por utilizar materiales disponibles, como los trozos de algodón suministrados por los investigadores, para construir nidos en los que los ratones prefieren dormir. Sin embargo, los ratones más viejos que recibieron plasma de cordón humano agotado de TIMP2 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, borró su destreza.

"Los efectos del TIMP2 en el cerebro han sido estudiados un poco, pero no mucho y no en el envejecimiento", dijo 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".


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