Investigadores del laboratorio de bioinformática y genómica funcional del Centro de Investigación del Cáncer (IBMCC, centro mixto de la Universidad de Salamanca y del CSIC), en colaboración con el grupo de crecimiento celular y regeneración de la Université Paris Est Créteil (UPEC), han identificado una serie de genes clave en el envejecimiento cerebral humano.
Utilizando técnicas de big data e inteligencia artificial, el equipo 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.
“Hemos sido capaces de integrar muestras de cuatro conjuntos de datos diferentes de proyectos internacionales , exclusivamente de biopsias de cerebro”, afirma Óscar González, estudiante doctoral del CSIC en el Centro de Investigación del Cáncer, para explicar la principal diferencia de esta investigación. “Normalmente este tipo de análisis se hacen con datos de muestras de sangre”.
Genes reguladores
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. “Una vez que se identifica un conjunto de genes que están relacionados con la edad, hacemos con dicho grupo otro análisis diferente para identificar los genes que puedan estar regulando todo este conjunto”, añade González en declaraciones a Innovaspain.
Alzhéimer y párkinson
Estos resultados son relevantes para el grupo de Bioinformática y Genómica Funcional del CIC que está abordando estudios sobre las neuropatologías y enfermedades como el alzheimer, en los cuales los genes afectados pueden ser otros.
“Hay mucho interés por este tipo de edad biológica porque es muy interesante saber si este envejecimiento a nivel molecular se puede revertir de alguna forma y ver qué efectos externos pueden estar afectando, como el tabaquismo, hábitos sedentarios, alimentación, o incluso la genética de la persona”, añade el investigador del Centro de Investigación del Cáncer.
En el centro salmantino están especialmente interesados en enfermedades neurodegenerativas, como alzhéimer o párkinson. El siguiente paso de su investigación sobre envejecimiento cerebral será comprobar si esta edad biológica se ve afectada en los pacientes de dichas enfermedades.
Dos tipos de edad
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.
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.
