El ritmo circadiano de los genes cambia con la edad
El ritmo circadiano de la actividad genética cambia con la edad, según un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh que examinó miles de genes de casi 150 cerebros humanos. Los hallazgos también sugieren que surge un nuevo reloj biológico en el cerebro más viejo.
Casi todos los procesos del cerebro y del cuerpo, como el ciclo de sueño / vigilia, el metabolismo, el estado de alerta y la cognición, están controlados por un ritmo circadiano de 24 horas. Estos patrones de actividad diaria están regulados por ciertos genes que se encuentran en casi todas las células, pero que rara vez se han estudiado en el cerebro humano.
"Los estudios han informado que los adultos mayores tienden a realizar mejor las tareas cognitivas complejas por la mañana y empeoran durante el día", dijo la investigadora principal Colleen McClung, Ph.D.
"Sabemos también que el ritmo circadiano cambia con el envejecimiento, lo que lleva a despertarse más temprano en la mañana, menos horas de sueño y ritmos de temperatura corporal menos robustos".
La presencia de cambios genéticos o "envejecimiento molecular" en el cerebro había sido previamente demostrada por el co-investigador principal Etienne Sibille, Ph.D.
Para el estudio, los científicos examinaron los efectos del envejecimiento normal sobre los ritmos moleculares en la corteza prefrontal humana, un área del cerebro involucrada en el aprendizaje, la memoria y otros aspectos del desempeño cognitivo.
Los investigadores observaron muestras de cerebro de 146 personas sin antecedentes de salud mental o problemas neurológicos cuyas familias habían donado sus restos para la investigación médica y de quienes se conocía la hora de la muerte. Clasificaron los cerebros en función de si provenían de una persona menor de 40 años o mayor de 60, y luego analizaron dos muestras de tejido de la corteza prefrontal para determinar la actividad rítmica o expresión de miles de genes.
Identificaron 235 genes centrales que componen el reloj molecular en esta parte del cerebro.
"Como esperábamos, los jóvenes tenían ese ritmo diario en todos los genes clásicos del 'reloj'", dijo el Dr. McClung. "Pero hubo una pérdida de ritmo en muchos de estos genes en las personas mayores, lo que podría explicar algunas de las alteraciones que ocurren en el sueño, la cognición y el estado de ánimo en la edad adulta".
Para su sorpresa, el equipo también encontró un conjunto de genes que adquirieron ritmo en las personas mayores.
Los hallazgos podrían contribuir al desarrollo de tratamientos para los problemas cognitivos y del sueño en las personas mayores, así como un tratamiento potencial para la "puesta del sol", una condición en la que los pacientes mayores con demencia se vuelven agitados, confundidos y ansiosos por la noche.
“Dado que la depresión está asociada con un envejecimiento molecular acelerado y con interrupciones en las rutinas diarias, estos resultados también pueden arrojar luz sobre los cambios moleculares que ocurren en adultos con depresión”, dijo Sibille.
En investigaciones futuras, los científicos planean explorar la función de los genes del ritmo circadiano del cerebro en modelos animales y de laboratorio, así como también ver si están alterados en personas que tienen enfermedades psiquiátricas o neurológicas.
Los hallazgos se publican en línea en Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
Fuente: Facultades de Ciencias de la Salud de la Universidad de Pittsburgh
