Investigación

El envejecimiento del cerebro se ralentiza ante la ausencia del gen Polμ

Un grupo de científicos españoles describe la participación del gen Polμ en el proceso de envejecimiento y de pérdida de funciones cerebrales en ratones

División de Neurociencias - Agnès Gruart, José María Delgado
De izquierda a derecha, los autores del artículo Agnès Gruart y José María Delgado, junto a los investigadores de la División de Neurociencias de la UPO Teresa Jurado y Raudel Sánchez

El envejecimiento del cerebro se ralentiza ante la ausencia del ADN polimerasa μ, conocido como Polμ. A esta conclusión ha llegado un equipo de científicos españoles en un estudio publicado en la revista científica PLOS ONE, que muestra como la capacidad de aprender y recordar en edades avanzadas en ratones está relacionada con la actividad de este gen y la reparación celular. Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), del Instituto de Neurociencias de Alicante y de la Universidad Pablo de Olavide, de Sevilla, han contribuido a este hallazgo.

El envejecimiento del organismo está determinado por cambios fisiológicos deletéreos, universales, progresivos y fundamentalmente irreversibles, que están asociados a un daño acumulativo en todo tipo de moléculas (ADN, proteínas y lípidos), células, tejidos y órganos. Este aumento paulatino en nivel de daño incrementa la probabilidad de desarrollar patologías. Aunque no existe un mecanismo exacto que explique el fenómeno en su conjunto, una consecuencia definitiva del proceso de envejecimiento es el deterioro de las funciones cognitivas.

Las células poseen dos mecanismos fundamentales para reparar las roturas (denominadas “DSB”, del inglés double strand breaks) que se producen en el material genético, como consecuencia del propio metabolismo celular, del envejecimiento y de las agresiones externas. En la mayor parte de los tejidos y en la mayoría de las fases del ciclo celular, el mecanismo más importante es el denominado NHEJ (siglas del inglés non-homologous end-joining) del que forma parte la nueva función caracterizada, la polimerasa de ADN μ.

Un estudio previo, desarrollado por parte de los investigadores participantes en el presente artículo, había mostrado que ratones deficientes en el gen Polμ presentaban una reducida capacidad de reparación de daño celular y eran radiosensibles, como era de esperar cuando se elimina una función que participa en los procesos de reparación celular.

En este nuevo trabajo, los científicos han encontrado que los ratones carentes del gen Polμ presentan una extensión en su vida media y mejores condiciones fisiológicas y metabólicas que los ratones control. Además los ratones deficientes en Polμ presentan una mayor capacidad de aprendizaje asociativo a edades avanzadas, así como una más fácil potenciación de los circuitos neuronales corticales, un mecanismo que se supone es el sustrato nervioso de la capacidad de aprender y recordar.

En su artículo, sustentado en estudios electrofisiológicos apoyados en análisis bioquímicos y moleculares, este grupo de científicos sugiere que el envejecimiento del cerebro está ralentizado en animales deficientes en Polμ. La hipótesis central de trabajo presupone que estos animales presentan un nivel significativamente reducido de la actividad reparadora, propensa a la introducción de errores, sobre daños de tipo oxidativo del DNA, acompañado de una actividad mitocondrial más eficiente.

Daniel Lucas, José M. Delgado-García, Beatriz Escudero, Carmen Albo, Ana Aza, Rebeca Acín-Pérez, Yaima Torres, Paz Moreno, José Antonio Enríquez, Enrique Samper, Luis Blanco, Alfonso Fairén, Antonio Bernad, Agnès Gruart. Increased learning and brain long-term potentiation in aged mice lacking DNA polymerase μ. PLoS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0053243

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