El examen de miles de genes de casi 150 cerebros humanos muestra el ritmo circadiano de los cambios en la actividad génica con el envejecimiento, según un primer estudio de este tipo realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh. Los hallazgos, publicadosen línea en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , sugiera también que un nuevo reloj biológico comienza a funcionar solo en el cerebro más viejo.
Un ritmo circadiano de 24 horas controla casi todos los procesos cerebrales y corporales, como el ciclo de sueño / vigilia, el metabolismo, el estado de alerta y la cognición, dijo el investigador principal Colleen McClung, Ph.D., profesor asociado de psiquiatría, Pitt School of MedicineEstos patrones de actividad diaria están regulados por ciertos genes que se encuentran en casi todas las células, pero rara vez se han estudiado en el cerebro humano.
"Los estudios han informado que los adultos mayores tienden a realizar tareas cognitivas complejas mejor por la mañana y empeoran durante el día", dijo el Dr. McClung. "Sabemos también que el ritmo circadiano cambia con el envejecimiento, lo que lleva a despertarse más temprano en la mañana".mañana, menos horas de sueño y ritmos de temperatura corporal menos robustos ".
Además, la presencia de cambios genéticos o "envejecimiento molecular" en el cerebro había sido previamente demostrada por el investigador principal Etienne Sibille, Ph.D., anteriormente profesor de psiquiatría en la Facultad de Medicina de Pitt y ahora en la Familia CampbellCátedra de Neurociencia Clínica en el Centro de Adicción y Salud Mental de la Universidad de Toronto. Ambos equipos decidieron analizar los efectos del envejecimiento normal en los ritmos moleculares en la corteza prefrontal humana, un área del cerebro involucrada en el aprendizaje, la memoria y otros aspectos.del rendimiento cognitivo.
El equipo examinó muestras de cerebro de 146 personas sin antecedentes de salud mental o problemas neurológicos cuyas familias habían donado sus restos para investigación médica y para quienes se conocía el momento de la muerte. Clasificaron los cerebros dependiendo de si provenían de unpersona menor de 40 años o mayor de 60 años, y utilizó una técnica estadística recientemente desarrollada para analizar dos muestras de tejido de la corteza prefrontal para determinar la actividad rítmica o expresión de miles de genes.
Utilizando la información que tenían sobre el momento de la muerte, identificaron 235 genes centrales que componen el reloj molecular en esta parte del cerebro.
"Como esperábamos, las personas más jóvenes tenían ese ritmo diario en todos los genes clásicos 'reloj'", dijo el Dr. McClung. "Pero hubo una pérdida de ritmo en muchos de estos genes en las personas mayores, lo que podría explicar algunos delas 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 ganaron ritmo en las personas mayores.
Esta información en última instancia podría ser útil en el desarrollo de tratamientos para problemas cognitivos y del sueño que pueden ocurrir con el envejecimiento, así como un posible tratamiento para la "puesta de sol", una condición en la cual las personas mayores con demencia se agitan, confunden y ansíanla noche.
"Dado que la depresión está asociada con el 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 el Dr. Sibille.
En los próximos pasos, los investigadores explorarán la función de los genes del ritmo circadiano del cerebro en modelos de laboratorio y animales, y verán si están alterados en personas que tienen enfermedades psiquiátricas o neurológicas.
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Materiales proporcionados por Escuelas de Ciencias de la Salud de la Universidad de Pittsburgh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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