Manteniendo los recuerdos vivos al mantener el glutamato bajo control
Artículo original: Keeping Memories Fresh by Keeping Glutamate in Check, Kate Fehlhaber
Traducido por Elisa Hernández
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Con cada año que pasa, somos a lo mejor un poco más sabios y probablemente más olvidadizos también. Por supuesto, crear nuevos recuerdos implica todo un proceso en el cerebro, el cual refuerza ciertas conexiones sinápticas y sintetiza nuevas proteínas. Conforme vamos envejeciendo, las sinapsis que componen nuestros recuerdos, como las que se encuentran en el hipocampo y la corteza prefrontal, comienzan a cambiar e incluso pueden perderse por completo. Sin embargo, las alteraciones sinápticas que perjudican la memoria no siempre son permanentes, y mantener la integridad de estas sinapsis puede ser la clave para prevenir el declive cognitivo relacionado con la edad.
Un equipo de investigación de la Universidad de Rockefeller examinó esta hipótesis al estudiar la pérdida de la memoria en ratas que envejecían. Los investigadores se enfocaron en los circuitos neuronales glutamatérgicos debido a que esas sinapsis son las más vulnerables a los efectos de la edad avanzada y además porque forman conexiones entre áreas corticales asociadas y en el hipocampo. La actividad sináptica glutamatérgica es neuroprotectora y esencial para la formación de la memoria a través de la potenciación a largo plazo (conocida también como LTP, por sus siglas en inglés), que incrementa de manera duradera la potencia sináptica. Sin embargo, la actividad extra-sináptica glutamatérgica, que ocurre cuando hay tanto glutamato en la sinapsis que se derrama, produce la depresión a largo plazo (conocida también como LTD, por sus siglas en inglés). Estudios recientes han mostrado que con la vejez la glía absorbe menos glutamato, lo cual lleva al derrame del mismo en el espacio extra-sináptico y al posible deterioro cognitivo. Por lo tanto, los investigadores intentaron usar moduladores del glutamato con el objetivo terapéutico de ajustar la desregulación sináptica glutamatérgica relacionada con la edad.
El equipo de investigación decidió estudiar una droga llamada riluzol, que aumenta la absorción de glutamato por la glía y así previene un derrame extra-sináptico. En cuanto una rata cumplía 10 meses, que constituye su mediana edad, se le administraba una dosis regular de riluzol por 17 semanas. A diferencia de las ratas no tratadas, las ratas que sí habían recibido riluzol se desempeñaban mejor en tareas de memoria espacial relacionadas con el hipocampo. Por ejemplo, cuando las ratas tratadas reconocían algo nuevo en su entorno, pasaban más tiempo investigando el espacio novedoso. Sin embargo, las ratas que no fueron tratadas no reconocieron ningún cambio en su ambiente.
De modo importante, el desempeño de la memoria se correlacionaba con la densidad de las espinas dendríticas de las neuronas en el hipocampo y la corteza prefrontal, regiones del cerebro que pierden espinas con la edad. La agrupación de espinas dendríticas es un mecanismo neuro-plástico esencial y una medida de la potencia de los circuitos neuronales. Las espinas delgadas, un tipo de espina rápidamente adaptable, fueron las más afectadas. ¿Entonces, como podrían las espinas dendríticas cambiar al envejecer? Este esquema lo explica:
Los resultados sugieren que este fenómeno de agrupación puede ser el mecanismo clave para prevenir el deterioro cognitivo relacionado con la edad. Incluso puede ser posible proteger contra la demencia provocada por el Alzhéimer al cambiar los niveles de glutamato y así compensar por los cambios en las sinapsis glutamatérgicas. Sin duda, futuros estudios mostrarán lo efectivos que son el riluzol y otros moduladores del glutamato en preservar la función cognitiva del cerebro envejecido.
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Escrito por Kate Fehlhaber
Ilustrado por Jooyeun Lee y imágenes de Hanke Heun-Johnson
Traducido por Elisa Hernández
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Referencias
Pereira A.C., Yael S. Grossman, Dani Dumitriu, Rachel Waldman, Sophia K. Jannetty, Katina Calakos, William G. Janssen, Bruce S. McEwen & John H. Morrison (2014). Glutamatergic regulation prevents hippocampal-dependent age-related cognitive decline through dendritic spine clustering, Proceedings of the National Academy of Sciences, 111 (52) 18733-18738. DOI: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1421285111
