Identificados genes clave en el envejecimiento del cerebro humano

Una investigación ha conseguido identificar genes clave en el envejecimiento del cerebro humano. El trabajo ha sido realizado con técnicas de big-data e inteligencia artificial por científicos del Laboratorio de Bioinformática y Genómica Funcional del Centro de Investigación del Cáncer (IBMCC, centro mixto de la Universidad de Salamanca y del CSIC) (España) y de la Universidad Paris-Est Créteil.

La comunidad científica distingue entre la edad cronológica, definida por la fecha de nacimiento, y la edad biológica, que se determina por el estado funcional del organismo. Dependiendo de cómo estén ciertos biomarcadores, así será la edad biológica. Por tanto, edad cronológica y biológica no tienen por qué coincidir. Dependiendo de cómo haya evolucionado el organismo, por factores externos como la alimentación, ejercicio, hábitos de vida, etc. y factores internos como la genética de cada individuo, así será la edad biológica. Si se comprende la relevancia de estos factores, se entenderá mejor cómo envejecemos o estamos más o menos protegidos por el desarrollo de enfermedades.

Este este contexto se enmarca el nuevo estudio que ha logrado identificar un importante grupo de genes de nuestro cerebro que se ven afectados por la edad a lo largo de la vida. En concreto, se han recopilado e integrado la información de más de dos mil muestras de donantes sanos con diversas edades desde niños de cinco años a personas centenarias. Las muestras, obtenidas de biopsias de donantes sanos, pertenecen a las regiones cerebrales de córtex, hipocampo y cerebelo.

La firma génica encontró alteradas las funciones de respuesta al estrés celular, sistema inmune, sinapsis, neurotransmisión y la ruta de señalización asociada al calcio. Además, al estudiar los genes asociados a los tipos celulares propios del sistema nervioso central, se encontró una pérdida de señal en la actividad neuronal. La detección de esta pérdida de actividad cerebral puede ser un indicativo del deterioro cognitivo asociado al envejecimiento natural, es decir, no vinculado con alguna patología. El estudio global ha logrado además identificar posibles genes reguladores que orquestan la firma genética del envejecimiento cerebral. Estos resultados son relevantes para el grupo de Bioinformática y Genómica Funcional del CIC que está abordando estudios sobre las neuro-patologías y enfermedades como el Alzheimer, en los cuales los genes afectados pueden ser otros.

Laboratorio de Bioinformática del CIC. (Foto: CIC)

Los investigadores han utilizado un algoritmo de inteligencia artificial, desarrollado íntegramente por el equipo de investigación de bioinformática y genómica funcional del Centro de Investigación del Cáncer, para calcular por medio de esta firma genética obtenida una edad biológica asociada a cada individuo, con el objetivo de comprender mejor cómo afecta individualmente el proceso de envejecimiento a cada persona, así como los posibles factores que puedan afectar a esta edad biológica.

El estudio ha sido realizado por el grupo de Bioinformática y genómica funcional del Centro de investigación del cáncer (CIC-IBMCC) en colaboración con el grupo de crecimiento celular y regeneración de la Universidad de París (Université Paris Est Créteil (UPEC)). Las muestras de las donaciones provienen a su vez de cuatro proyectos de investigación internacionales. (Fuente: CIC/DICYT)