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Enfermedades

El cronómetro del cerebro

Compuestos presentes en la sangre pueden indicar el grado de envejecimiento cerebral

NELSON PROVAZIUn grupo de investigadores brasileños parece haber encontrado una forma sencilla y poco invasiva de medir el grado de envejecimiento del cerebro. En estudios con roedores y seres humanos, observaron que el nivel de tres compuestos hallados en células de la sangre puede reflejar la salud de las células cerebrales. Se espera que, en caso que los test que todavía quedan por realizar sean exitosos, se logre un método para identificar enfermedades neurodegenerativas tales como el Alzheimer y el Parkinson en su etapa inicial, antes de que aparezcan sus síntomas clínicos.

“En la sangre de los individuos con esas enfermedades, hallamos un conjunto de compuestos que indican una excesiva producción de sustancias tóxicas en el cerebro”, explica el farmacólogo Cristóforo Scavone, jefe del Laboratorio de Neurofarmacología Molecular del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad de São Paulo (USP) y uno de los coordinadores de la investigación.

Scavone, junto con sus colegas Tania Marcourakis, de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la USP, y Elisa Kawamoto, actualmente investigadora en los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, investigan desde hace más de una década compuestos que funcionen como marcadores biológicos del envejecimiento cerebral y de las enfermedades que suelen afectar al cerebro a medida que avanza la edad. Según algunas teorías, el cuerpo envejece –y muere– porque sus células pierden la capacidad de recuperarse de los daños que ocurren permanentemente, causados por los radicales libres. Siguiendo este razonamiento, enfermedades tales como el Alzheimer surgirían como consecuencia del envejecimiento acelerado de las células cerebrales, que se vuelven incapaces de combatir a los radicales libres producidos en las reacciones químicas necesarias para mantener la vida, en particular, la respiración celular, que convierte el azúcar glucosa en energía.

Marcourakis, Kawamoto y Scavone compararon los niveles de compuestos producidos por células de la sangre y del cerebro e identificaron tres de ellos que reflejarían la capacidad de lidiar con los radicales libres. Esos tres compuestos tienen nombres complicados –monofosfato cíclico de guanosina (GMP cíclico), óxido nítrico sintasa (NOS) y sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS)–, cuyos niveles varían a medida que el organismo envejece.

El GMP cíclico participa en reacciones químicas que ayudan a eliminar los radicales libres. Con el paso de los años, sus niveles disminuyen tanto en las células cerebrales como en las plaquetas, que son células fundamentales para la coagulación de la sangre, según constataron los investigadores en mediciones periódicas realizadas en ratas, desde su nacimiento, hasta los 24 meses, lo cual en los seres humanos equivaldría a una edad de aproximadamente 85 años. Con los niveles de NOS, una enzima que participa en la producción de radicales libres, ocurrió lo contrario, al igual que con el TBARS, un compuesto resultante de los daños en las membranas de las células. Según  el estudio, publicado a comienzos de este año en la revista Age, la cantidad de NOS en las plaquetas y de TBARS en los hematíes, las células sanguíneas que transportan el oxígeno, aumentó en una proporción similar a como subieron en las células cerebrales.

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Algunas de las alteraciones que se observaron ahora en los roedores, ya habían sido identificadas por los investigadores en pacientes con Alzheimer. Al comienzo de la década pasada, Kawamoto, Marcourakis y Scavone, en colaboración con el neurólogo Ricardo Nitrini, también de la USP, analizaron los niveles de NOS en el cerebro de individuos con Alzheimer y verificaron que eran mayores que los de las personas que no lo padecen. “El cuadro de estrés oxidativo [producción excesiva de radicales libres] que encontramos en los pacientes sugiere que existe un desequilibrio bioquímico en comparación con el envejecimiento normal”, dice Kawamoto.

A continuación, los investigadores repitieron los test en ratas con edades variables entre 4 y 24 meses y comprobaron que, cuanto más viejo era el animal, mayor era la producción de NOS, la enzima asociada con la producción de ácido nítrico, un compuesto esencial para la vida que funciona como neurotransmisor en el sistema nervioso central y, cuyo exceso mata a las células al generar radicales libres (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 161).

Según opina el neurocientífico Luiz Eugênio Mello, de la Universidad Federal de São Paulo, los tres compuestos parecen funcionar como marcadores del envejecimiento cerebral. Pero se deben realizar más experimentos para descubrir si ellos, en efecto, permiten identificar el surgimiento de afecciones neurodegenerativas antes de que aparezcan los síntomas clínicos. “Hay que realizar ensayos con ancianos sanos y en otros con enfermedades neurodegenerativas para confirmar si realmente existen diferencias en los niveles de esos marcadores”, dice Mello. Aunque las variaciones se confirmasen, todavía será preciso descubrir si son el resultado del envejecimiento y de las enfermedades neurodegenerativas o de factores ambientales. “¿Cuánto influye el tabaco, la contaminación ambiental u otros factores?”, se pregunta Mello.

Scavone coincide con ese análisis y dice que uno de los próximos pasos consiste en investigar la influencia de los factores ambientales. “Quizá el ejercicio físico o una vida intelectualmente activa pueda propiciar que el cerebro conserve la capacidad de recuperación que poseía cuando era joven”, infiere.

Aún no se sabe si el desequilibrio bioquímico observado en el Alzheimer también ocurre en enfermedades tales como el Parkinson. “Las dolencias neurodegenerativas poseen mecanismos fisiopatológicos básicos comunes, que son el estrés oxidativo y la excitotoxicidad”, dice Marcourakis, “por eso es posible que obtengamos resultados similares”. En un artículo de 2011 en el Journal of Alzheimer’s Disease, ella y sus colaboradores revelaron que es posible identificar el aumento del estrés oxidativo en muestras de sangre de individuos con un compromiso cognitivo leve, el punto intermedio entre el envejecimiento normal y el Alzheimer.

“En caso de que a esos tres compuestos se los valide como marcadores del envejecimiento cerebral, podría imaginarse que conduzcan a un test con aplicación clínica”, dice Scavone. Un examen de sangre que identifique precozmente los problemas relacionados con el envejecimiento cerebral sería valioso en un mundo que está envejeciendo. La Organización Mundial de la Salud estima que, en 2010, 35 millones de personas padecían algún tipo de demencia, en un 70% de los casos, Alzheimer. Ese número crecería hasta 65,7 millones en 2030.

Proyectos
1. Análisis del estrés oxidativo en plaquetas de pacientes con mal de Alzheimer (nº 1999/09454-5); Modalidad Apoyo Regular a Proyecto de Investigación; Coordinadora Tania Marcourakis – FCF/USP; Inversión R$ 114.459,68 (FAPESP)
2. Envejecimiento y enfermedad de Alzheimer: ¿procesos continuos? Efecto de los anticolinesterásicos y antioxidantes (nº 2004/10205-0); Modalidad Apoyo Regular a Proyecto de Investigación; Coordinadora Tania Marcourakis – FCF/USP; Inversión R$ 55.077,62 (FAPESP)

Artículos científicos
KAWAMOTO, E. M. et al. Age-related changes in nitric oxide activity, cyclic GMP, and TBARS levels in platelets and erythrocytes reflect the oxidative status in central nervous system. Age. 26 ene. 2012.
TORRES, L.L. et al. Peripheral oxidative stress biomarkers in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Journal of Alzheimer’s Disease. v. 26(1), p. 59-68. 2011.

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