Científicos descubrieron cómo la sangre joven rejuvenece los cerebros envejecidos
Unlocking the Secrets of Youth: Scientists Identify Blood Factor That Can Turn Back Time in the Aging Brain
Las investigaciones hallaron la conexión entre los beneficios cognitivos de las transfusiones, el ejercicio físico y la hormona de la longevidad klotho
En un avance sin precedentes, que nada tiene que ver con el vampirismo, neurocientíficos hallaron el punto en común en las intervenciones que ralentizan, e incluso invierten, el reloj biológico del envejecimiento. El descubrimiento revela que un mismo factor es responsable de la mejora cognitiva: las plaquetas, en particular una molécula llamada factor plaquetario 4 (PF4).
El descubrimiento, que tiende un puente entre tres enfoques distintos para revertir el envejecimiento -transfusiones de sangre joven, la hormona klotho y el ejercicio físico-, ha hecho vibrar a la comunidad científica. Los estudios dirigidos por equipos de investigación de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) y la Universidad de Queensland ofrecen pruebas sólidas que señalan al PF4 como el eje de los beneficios antienvejecimiento del cerebro.
Las plaquetas son células sanguíneas cuya función principal es enviar señales al sistema inmunitario durante una lesión, formando coágulos para ayudar a la curación.
Investigadores de todo el mundo han descubierto que el PF4, una molécula liberada por las plaquetas, es crucial para transferir al cerebro los beneficios de las tres intervenciones antienvejecimiento mencionadas.
Los estudios, publicados en Nature, Nature Aging y Nature Communications, revelaron que la molécula podía revertir eficazmente el envejecimiento cognitivo en ratones. Y estos hallazgos han abierto nuevas vías para comprender y abordar la salud y el envejecimiento del cerebro.
Una de las investigaciones inyectó plasma sanguíneo joven a ratones de 22 meses -el equivalente a humanos de 70 años- y logró invertir su edad cognitiva. De hecho, el PF4 redujo esta edad al equivalente de alguien de 30 o 40 años. Además, los ratones jóvenes a los que se administró PF4 se volvieron más inteligentes.
Sangre joven, venas viejas
La teoría de que la sangre joven puede rejuvenecer los cuerpos viejos no es nueva. Los científicos suelen utilizar un procedimiento conocido como parabiosis, que consiste en la transfusión de un ratón joven a uno viejo, para explorar el poder restaurador de la sangre joven.
Sin embargo, fue el equipo del Instituto de Investigación del Envejecimiento Bakar de la UCSF el que se centró en la influencia del PF4. Descubrieron que el plasma sanguíneo -que contiene niveles más altos de PF4 que la sangre madura- no sólo podía imitar los beneficios de la sangre joven, sino también rejuvenecer directamente a los ratones más viejos.
El PF4, una molécula liberada por las plaquetas, es crucial para transferir al cerebro los beneficios de las tres intervenciones antienvejecimiento (Getty)
“La sangre joven, el klotho y el ejercicio pueden de alguna manera decirle a tu cerebro: ‘Oye, mejora tu función’”, explica Saul Villeda, director asociado del Instituto de Investigación del Envejecimiento Bakar de la UCSF y autor principal del artículo de Nature sobre sangre joven. Y agrega: “Con PF4, estamos empezando a comprender el vocabulario detrás de este rejuvenecimiento”.
Klotho y la conexión antienvejecimiento
Dena Dubal, que dirigió el estudio en la UCSF, ya había establecido que la proteína klotho desempeña un papel en la prevención de la degeneración de los cerebros envejecidos.Ahora, su equipo también demostró que las inyecciones de klotho liberan PF4 en el organismo, lo que revela su capacidad para potenciar la formación de nuevas conexiones neuronales para mejorar la creación de memoria.
El ejercicio, elixir natural del cerebro
Científicos de la Universidad de Queensland también participaron en el estudio, centrándose en el ejercicio. Descubrieron que el PF4 se liberaba en el torrente sanguíneo tras la actividad física y que esta liberación mejoraba el rendimiento cerebral.
Mientras que los jóvenes podrían beneficiarse de ello como medida preventiva, las personas mayores con problemas de movilidad podrían recurrir a inyecciones de plasma o klotho como intervenciones contra el deterioro cognitivo.
La molécula PF4 podría revertir eficazmente el envejecimiento cognitivo (Imagen Ilustrativa Infobae)
Al principio, los equipos internacionales hicieron sus descubrimientos de forma independiente. Pero cuando se dieron cuenta de que el factor común era el PF4, unieron sus fuerzas para publicar sus hallazgos simultáneamente. “Cuando nos dimos cuenta de que habíamos descubierto lo mismo de forma independiente y casual, nos quedamos boquiabiertos”, afirma Dubal.
Al identificar el PF4 como el agente que facilita los beneficios cerebrales de diversas intervenciones antienvejecimiento, los científicos han sentado las bases de prometedoras aplicaciones terapéuticas.
Queda por saber si estos hallazgos conducirán a tratamientos viables contra el envejecimiento, pero la comunidad científica está de acuerdo en que la revelación nos sitúa un paso más cerca de comprender cómo se puede contrarrestar el envejecimiento a nivel celular.
Unlocking the Secrets of Youth: Scientists Identify Blood Factor That Can Turn Back Time in the Aging Brain
New research attributes the cognitive benefits of young blood, exercise, and the longevity hormone klotho to platelets.
In a remarkable convergence, scientists have discovered that the same blood factor is responsible for the cognitive enhancement that results from young blood transfusion, the longevity hormone klotho, and exercise.
In a trio of papers appearing in Nature, Nature Aging, and Nature Communications on August 16, 2023, two UCSF teams and a team from the University of Queensland (Australia), identify platelet factor 4 (PF4) as a common messenger of each of these interventions.
As its name suggests, PF4 is made by platelets, a type of blood cell that alerts the immune system when there is a wound and helps to form clots. It turns out that PF4 is also a cognitive enhancer. Under its influence, old mice recover the sharpness of middle age and young mice get smarter.
“Young blood, klotho, and exercise can somehow tell your brain, “Hey, improve your function,” said Saul Villeda, Ph.D., associate director of the UCSF Bakar Aging Research Institute and the senior author on the Nature paper. “With PF4, we’re starting to understand the vocabulary behind this rejuvenation.”
Villeda led the study on young blood, which was published in Nature. Dena Dubal, MD, Ph.D., UCSF professor and David A. Coulter Endowed Chair in Aging and Neurodegenerative Disease, led the study on klotho, which was published in Nature Aging. Tara Walker, PhD, professor of neuroscience at the University of Queensland, led the study on exercise, which was published in Nature Communications.
They committed to releasing their findings at the same time to make the case for PF4 from three different angles.
“When we realized we had independently and serendipitously found the same thing, our jaws dropped,” Dubal said. “The fact that three separate interventions converged on platelet factors truly highlights the validity and reproducibility of this biology. The time has come to pursue platelet factors in brain health and cognitive enhancement.”
Platelets quell the inflammation of an aging brain and body
Villeda is an expert on parabiosis, an experiment in which two animals are linked together by their blood circulation. When a young, sprightly animal is connected to an aging animal, the aging animal becomes more youthful–its muscles more resilient, its brain more capable of learning.
In 2014, Villeda found that plasma, consisting of blood minus red blood cells, mimicked parabiosis: young blood plasma, injected into old animals, was restorative. When his team compared young plasma to old plasma, they found it contained much more PF4.
Just injecting PF4 into old animals was about as restorative as young plasma. It calmed down the aged immune system in the body and the brain. Old animals treated with PF4 performed better on a variety of memory and learning tasks.
“PF4 actually causes the immune system to look younger, it’s decreasing all of these active pro-aging immune factors, leading to a brain with less inflammation, more plasticity and eventually more cognition,” Villeda said. “We’re taking 22-month-old mice, equivalent to a human in their 70s, and PF4 is bringing them back to function close to their late 30s, early 40s.”
Platelets ferry klotho’s signal for cognitive enhancement into the brain
A decade ago, Dubal, a member of the UCSF Weill Neurosciences Institute, showed that klotho enhances cognition in young and old animals and also makes the brain more resistant to age-related degeneration. But she knew its effects had to be indirect because klotho molecules, injected into the body, never reached the brain. Dubal’s team found that one connection was PF4, released by platelets after an injection of klotho.
PF4 had a dramatic effect on the hippocampus, the brain region responsible for making memories, where it enhanced the formation of new neural connections at the molecular level.
It also gave both old and young animals a brain boost in behavioral tests, suggesting that “there’s room to go even in young brains to improve cognitive function,” according to Dubal.
Other recent findings from Dubal have bolstered the prospects for using klotho therapeutically. Klotho’s benefits depend on the activation of platelets, leading to the release of PF4 and other molecules, which could each have their own benefits during aging.
“Ideally, we’ll have multiple shots on goal for one of our biggest biomedical problems, cognitive dysfunction, with the fewest side effects and the most benefit,” Dubal said.
Exercise also improves brain health via platelets
Exercise can keep the mind sharp for decades. Walker and her lab found that platelets released PF4 into the bloodstream following exercise. When she tested PF4 on its own, as Dubal and Villeda also had, it improved cognition in old animals.
“For a lot of people with health conditions, mobility issues, or of advanced age, exercise isn’t possible, so pharmacological intervention is an important area of research,” Walker said. “We can now target platelets to promote neurogenesis, enhance cognition, and counteract age-related cognitive decline.”
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