Articulo de referencia

Cerebro envejecido

El envejecimiento cerebral se refiere a los cambios biológicos y funcionales que ocurren en el cerebro a medida que las personas envejecen. Abarca tanto las alteraciones normale...

El envejecimiento cerebral se refiere a los cambios biológicos y funcionales que ocurren en el cerebro a medida que las personas envejecen. Abarca tanto las alteraciones normales, que se experimentan universalmente, como las anomalías inducidas por enfermedades, diagnosticadas o no. Este concepto se utiliza con mayor frecuencia en relación con los seres humanos.

Dado que la prolongación de la vida solo es pertinente si va acompañada de una prolongación de la salud y, más importante aún, si se preserva la salud cerebral y la cognición, encontrar enfoques rejuvenecedores que actúen simultáneamente en los tejidos periféricos y en la función cerebral es una estrategia clave en el desarrollo de la tecnología de rejuvenecimiento . [ 1 ]

El envejecimiento es un factor de riesgo importante para la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas comunes , incluyendo el deterioro cognitivo leve , las demencias como la enfermedad de Alzheimer , la enfermedad cerebrovascular , la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica . [ 2 ] [ 3 ] Si bien gran parte de la investigación se ha centrado en las enfermedades del envejecimiento , existen pocos estudios informativos sobre la biología molecular del cerebro envejecido.en ausencia de enfermedad neurodegenerativa o del perfil neuropsicológico de adultos mayores sanos. Sin embargo, la investigación sugiere que el proceso de envejecimiento está asociado con varios cambios estructurales, químicos y funcionales en el cerebro, así como con una serie de cambios neurocognitivos . Informes recientes en organismos modelo sugieren que, a medida que los organismos envejecen, hay cambios distintivos en la expresión de genes a nivel de neurona individual . [ 4 ] Esta página es una descripción general de los cambios asociados con el envejecimiento del cerebro humano , incluido el envejecimiento sin enfermedades concomitantes .

Cambios estructurales

Cerebro humano en el plano sagital
Ventrículos del cerebro

El envejecimiento conlleva muchos cambios físicos, biológicos, químicos y psicológicos, y el cerebro no es una excepción a este fenómeno. Estos diversos cambios se han intentado representar mediante modelos conceptuales como la Teoría del Andamiaje del Envejecimiento y la Cognición (STAC) de 2009. El modelo STAC examina factores como los cambios neuronales en la sustancia blanca , el agotamiento de la dopamina , la contracción y el adelgazamiento cortical . [ 5 ] Las tomografías computarizadas han encontrado que los ventrículos cerebrales se expanden en función de la edad. Estudios más recientes de resonancia magnética han reportado disminuciones regionales del volumen cerebral relacionadas con la edad. [ 6 ] [ 7 ] La reducción del volumen regional no es uniforme; algunas regiones del cerebro se encogen a una tasa de hasta un 1 % por año, mientras que otras permanecen relativamente estables hasta el final de la vida. [ 8 ] El cerebro es muy complejo y está compuesto por muchas áreas y tipos diferentes de tejido o materia. Las diferentes funciones de los diferentes tejidos en el cerebro pueden ser más o menos susceptibles a los cambios inducidos por la edad. [ 6 ] La materia cerebral se puede clasificar a grandes rasgos en materia gris o materia blanca. La materia gris consta de cuerpos celulares en la corteza y núcleos subcorticales . La materia blanca consta de axones mielinizados densamente empaquetados que conectan las neuronas entre sí y con la periferia. [ 6 ]

Pérdida de circuitos neuronales y plasticidad cerebral

La plasticidad cerebral se refiere a la capacidad del cerebro para cambiar su estructura y función. [ 9 ] [ 10 ] Esto se relaciona con la frase común, "si no lo usas, lo pierdes", que es otra forma de decir, "si no lo usas, tu cerebro dedicará menos espacio somatotópico para ello". Un mecanismo propuesto para los déficits de plasticidad relacionados con la edad observados en animales es el resultado de alteraciones inducidas por la edad en la regulación del calcio . [ 11 ] Los cambios en las capacidades del organismo para manejar el calcio influirán en última instancia en la activación neuronal y la capacidad de propagar potenciales de acción , lo que a su vez afectaría la capacidad del cerebro para alterar su estructura o función (es decir, su naturaleza plástica). Debido a la complejidad del cerebro, con todas sus estructuras y funciones, es lógico suponer que algunas áreas serían más vulnerables al envejecimiento que otras. Dos circuitos que vale la pena mencionar aquí son los circuitos hipocampal y neocortical . [ 12 ] Se ha sugerido que el deterioro cognitivo relacionado con la edad se debe en parte no a la muerte neuronal sino a alteraciones sinápticas . La evidencia que respalda esta idea, proveniente de estudios en animales, también ha sugerido que este déficit cognitivo se debe a factores funcionales y bioquímicos , como cambios en la actividad enzimática , mensajeros químicos o expresión genética en los circuitos corticales. [ 12 ]

Adelgazamiento de la corteza

Los avances en la tecnología de resonancia magnética han proporcionado la capacidad de ver la estructura cerebral con gran detalle de una manera fácil y no invasiva in vivo . Bartzokis et al. han observado que hay una disminución en el volumen de materia gris entre la edad adulta y la vejez , mientras que se encontró que el volumen de materia blanca aumenta desde los 19 a los 40 años y disminuye después de esta edad. [ 13 ] Estudios que utilizan morfometría basada en vóxeles han identificado áreas como la ínsula y los giros parietales superiores como especialmente vulnerables a las pérdidas relacionadas con la edad en materia gris en adultos mayores. [ 13 ] Sowell et al. informaron que las primeras 6 décadas de vida de un individuo se correlacionaron con las disminuciones más rápidas en la densidad de materia gris, y esto ocurrió en los lóbulos dorsal , frontal y parietal en las superficies cerebrales interhemisféricas y laterales. También vale la pena señalar que áreas como el giro cingulado y la corteza occipital que rodea el surco calcarino parecen estar exentas de esta disminución en la densidad de materia gris con el tiempo. [ 13 ] Los efectos de la edad en la densidad de materia gris en la corteza temporal posterior parecen ser más predominantes en el hemisferio izquierdo que en el derecho, y se limitaron a las cortezas del lenguaje posteriores. Se encontró que ciertas funciones del lenguaje, como la recuperación y producción de palabras, se localizan en cortezas del lenguaje más anteriores y se deterioran en función de la edad. Sowell et al. también informaron que estas cortezas del lenguaje anteriores maduran y declinan antes que las cortezas del lenguaje más posteriores. [ 13 ] También se ha encontrado que el ancho del surco no solo aumenta con la edad, [ 14 ] sino también con el deterioro cognitivo en los ancianos. [ 15 ]

Morfología y microestructura

La disminución del volumen de materia gris relacionada con la edad fue la principal causa de los cambios en el volumen cerebral . Además, la densidad neuronal parece disminuir, la microestructura de la materia blanca se altera y el metabolismo energético en el cerebelo se modifica. [ 16 ] La atrofia cortical general ocurre con el envejecimiento y, por ejemplo, el volumen del núcleo caudado parece disminuir. [ 17 ]

Existe evidencia convergente de neurocientíficos cognitivos de todo el mundo de que los déficits cognitivos inducidos por la edad pueden no deberse a la pérdida neuronal o muerte celular, sino más bien al resultado de pequeños cambios específicos de región en la morfología de las neuronas. [ 11 ] Estudios de Duan et al. han demostrado que los árboles dendríticos y las espinas dendríticas de las neuronas piramidales corticales disminuyen en tamaño y/o número en regiones y capas específicas de la corteza de primates humanos y no humanos como resultado de la edad (Duan et al. , 2003; morph). Se ha informado una disminución del 46% en el número y la densidad de espinas en humanos mayores de 50 años en comparación con individuos más jóvenes. [ 12 ] Un estudio de microscopía electrónica en monos informó una pérdida del 50% en las espinas en los penachos dendríticos apicales de las células piramidales en la corteza prefrontal de animales viejos (27-32 años) en comparación con los jóvenes (6-9 años). [ 12 ]

Ovillos neurofibrilares

Los trastornos de la proteína tau provocan la destrucción de los microtúbulos y la formación de ovillos neurofibrilares .

Las neuropatologías relacionadas con la edad, como la enfermedad de Alzheimer , la enfermedad de Parkinson , la diabetes , la hipertensión y la arteriosclerosis, dificultan la distinción de los patrones normales de envejecimiento. [ 18 ] [ 19 ] Una de las diferencias importantes entre el envejecimiento normal y el envejecimiento patológico es la ubicación de los ovillos neurofibrilares. Los ovillos neurofibrilares están compuestos por filamentos helicoidales pareados (PHF). [ 20 ] En el envejecimiento normal, sin demencia, el número de ovillos en cada cuerpo celular afectado es relativamente bajo [ 20 ] y restringido al núcleo olfatorio , la circunvolución parahipocampal , la amígdala y la corteza entorrinal . [ 21 ] A medida que el individuo sin demencia envejece, hay un aumento general en la densidad de ovillos, pero no hay una diferencia significativa en dónde se encuentran los ovillos. [ 21 ]

El otro factor neurodegenerativo principal que se encuentra comúnmente en el cerebro de los pacientes con EA son las placas amiloides . Sin embargo, a diferencia de los ovillos neurofibrilares, no se ha encontrado que las placas sean una característica constante del envejecimiento normal. [ 21 ]

Papel del estrés oxidativo

El deterioro cognitivo se ha atribuido al estrés oxidativo, las reacciones inflamatorias y los cambios en la microvasculatura cerebral. [ 22 ] Se desconoce el impacto exacto de cada uno de estos mecanismos en el envejecimiento cognitivo. El estrés oxidativo es el factor de riesgo más controlable y el mejor comprendido. El diccionario médico en línea Merriam-Webster define el estrés oxidativo como "estrés fisiológico en el cuerpo causado por el daño acumulativo producido por los radicales libres que no son neutralizados adecuadamente por los antioxidantes y que se considera asociado al envejecimiento". [ 23 ] Por lo tanto, el estrés oxidativo es el daño que sufren las células por los radicales libres liberados durante el proceso de oxidación.

En comparación con otros tejidos del cuerpo, el cerebro se considera inusualmente sensible al daño oxidativo. [ 24 ] El aumento del daño oxidativo se ha asociado con enfermedades neurodegenerativas, deterioro cognitivo leve y diferencias individuales en la cognición en personas mayores sanas. En el "envejecimiento normal", el cerebro experimenta estrés oxidativo de múltiples maneras. Los principales contribuyentes incluyen la oxidación de proteínas, la peroxidación lipídica y las modificaciones oxidativas en el ADN nuclear y mitocondrial . [ 24 ] El estrés oxidativo puede dañar la replicación del ADN e inhibir la reparación a través de muchos procesos complejos, incluido el acortamiento de los telómeros en los componentes del ADN. [ 25 ] Cada vez que una célula somática se replica, el componente de ADN telomérico se acorta. Como la longitud de los telómeros es parcialmente heredable, [ 25 ] existen diferencias individuales en la edad de inicio del deterioro cognitivo.

daño al ADN

Al menos 25 estudios han demostrado que el daño al ADN se acumula con la edad en el cerebro de los mamíferos. Este daño al ADN incluye el nucleósido oxidado 8-hidroxidesoxiguanosina (8-OHdG), roturas de cadena simple y doble, enlaces cruzados ADN-proteína y aductos de malondialdehído (revisado en Bernstein et al. [ 26 ] ). Se ha informado de un aumento del daño al ADN con la edad en los cerebros de ratones, ratas, jerbos, conejos, perros y humanos. Las ratas jóvenes de 4 días de edad tienen alrededor de 3000 roturas de cadena simple y 156 roturas de cadena doble por neurona, mientras que en ratas mayores de 2 años el nivel de daño aumenta a alrededor de 7400 roturas de cadena simple y 600 roturas de cadena doble por neurona. [ 27 ]

Lu et al. [ 28 ] estudiaron los perfiles transcripcionales de la corteza frontal humana de individuos de entre 26 y 106 años de edad. Esto permitió identificar un conjunto de genes cuya expresión se alteraba después de los 40 años. Además, descubrieron que las secuencias promotoras de estos genes acumulaban daño oxidativo en el ADN, incluyendo 8-OHdG, con la edad (véase la teoría del daño al ADN en el envejecimiento ). Concluyeron que el daño al ADN puede reducir la expresión de genes selectivamente vulnerables implicados en el aprendizaje, la memoria y la supervivencia neuronal, iniciando un patrón de envejecimiento cerebral que comienza en las primeras etapas de la vida.

Sistema inmunológico y fluidos

La permeabilidad de la barrera hematoencefálica , la neuroinflamación y la neurodegeneración , así como la inflamación crónica sistémica inducida por la microbiota intestinal, parecen estar vinculadas e interactuar con el envejecimiento, por ejemplo, dado que la homeostasis de la microbiota intestinal podría verse alterada por el aumento de la edad. [ 29 ] Según una revisión, los cambios neuroinflamatorios, «incluida la activación microglial y la producción de citocinas inflamatorias », ocurren con el envejecimiento normal. [ 30 ]

fluidos

Se ha demostrado que el flujo sanguíneo cerebral disminuye entre un 0,3 % y un 0,5 % anual en el envejecimiento saludable. [ 31 ] Un sistema glinfático que funcione de manera eficiente , involucrado en la eliminación de desechos, puede ser importante para mantener la salud cerebral y su eficiencia de transporte parece disminuir con la edad. [ 32 ] Se ha demostrado que los factores en la circulación modulan el envejecimiento y rejuvenecen el cerebro. [ 33 ]

Cambios químicos

Un dibujo lineal con etiquetas que muestra las vías de la dopamina, superpuesto a un dibujo del cerebro humano.
Principales vías dopaminérgicas. Como parte de la vía de recompensa , la dopamina se produce en los cuerpos celulares nerviosos ubicados en el área tegmental ventral (VTA) y se libera en el núcleo accumbens y la corteza prefrontal . Las funciones motoras de la dopamina están vinculadas a una vía independiente, cuyos cuerpos celulares en la sustancia negra producen y liberan dopamina en el estriado .
Funciones y vías de la dopamina y la serotonina

Además de los cambios estructurales que experimenta el cerebro con la edad, el proceso de envejecimiento también conlleva una amplia gama de cambios bioquímicos. Más concretamente, las neuronas se comunican entre sí mediante mensajeros químicos especializados llamados neurotransmisores . Diversos estudios han identificado varios de estos neurotransmisores, así como sus receptores , que presentan una marcada alteración en diferentes regiones del cerebro como parte del proceso normal de envejecimiento.

dopamina

Un número abrumador de estudios han informado cambios relacionados con la edad en la síntesis de dopamina , sitios de unión y número de receptores . Estudios que utilizan tomografía por emisión de positrones (PET) en sujetos humanos vivos han mostrado una disminución significativa relacionada con la edad en la síntesis de dopamina, [34] notablemente en el cuerpo estriado y regiones extraestriatales (excluyendo el mesencéfalo). [35] También se han informado disminuciones significativas relacionadas con la edad en los receptores de dopamina D1 , D2 y D3 . [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] Se ha demostrado una disminución general en los receptores D1 y D2 , [ 38 ] y más específicamente una disminución de la unión del receptor D1 y D2 en el núcleo caudado y el putamen . [ 37 ] [ 40 ] También se ha demostrado que ocurre una disminución general en la densidad del receptor D1 con la edad. Se detectaron disminuciones significativas relacionadas con la edad en los receptores de dopamina, D2 y D3 en la corteza cingulada anterior , la corteza frontal , la corteza temporal lateral , el hipocampo , la corteza temporal medial, la amígdala , el tálamo medial y el tálamo lateral. [ 36 ] Un estudio también indicó una correlación inversa significativa entre la unión de dopamina en la corteza occipital y la edad. [ 37 ] Los estudios post mortem también muestran que el número de receptores D1 y D2 disminuye con la edad tanto en el núcleo caudado como en el putamen , aunque la proporción de estos receptores no mostró cambios relacionados con la edad. [ 39 ] Se cree que la pérdida de dopamina con la edad es responsable de muchos síntomas neurológicos que aumentan en frecuencia con la edad, como la disminución del balanceo de los brazos y el aumento de la rigidez . [ 41 ]] Los cambios en los niveles de dopamina también pueden causar cambios relacionados con la edad enla flexibilidad cognitiva. [ 41 ]

serotonina

También se ha demostrado que los niveles de diferentes receptores de serotonina y del transportador de serotonina (5-HTT) disminuyen con la edad. Estudios realizados con métodos PET en humanos, in vivo, muestran que los niveles del receptor 5-HT2 en el núcleo caudado , el putamen y la corteza cerebral frontal disminuyen con la edad. [ 40 ] También se encontró una capacidad de unión disminuida del receptor 5-HT2 en la corteza frontal, [ 38 ] así como una capacidad de unión disminuida del transportador de serotonina (5-HHT) en el tálamo y el mesencéfalo . [ 42 ] Estudios post mortem en humanos han indicado capacidades de unión disminuidas de la serotonina y una disminución en el número de receptores S1 en la corteza frontal y el hipocampo , así como una disminución en la afinidad en el putamen . [ 43 ]

Glutamato

La expresión del transportador de glutamato 1 en las células gliales facilita la recaptación de glutamato y disminuye la concentración extracelular de glutamato.

El glutamato es otro neurotransmisor que tiende a disminuir con la edad. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] Los estudios han demostrado que los sujetos mayores tienen una menor concentración de glutamato en la corteza motora en comparación con los sujetos más jóvenes. [ 46 ] También se ha observado una disminución significativa relacionada con la edad, especialmente en la sustancia gris parietal , los ganglios basales y, en menor grado, la sustancia blanca frontal . [ 44 ] [ 45 ] Aunque estos niveles se estudiaron en el cerebro humano normal, las regiones parietal y de los ganglios basales a menudo se ven afectadas en enfermedades cerebrales degenerativas asociadas con el envejecimiento y, por lo tanto, se ha sugerido que el glutamato cerebral puede ser útil como marcador de enfermedades cerebrales afectadas por el envejecimiento. [ 44 ]

Cambios neuropsicológicos

Cambios de orientación

La orientación se define como la conciencia de uno mismo en relación con el entorno. [ 47 ] A menudo, la orientación se examina distinguiendo si una persona tiene sentido del tiempo, del lugar y de la persona. Los déficits en la orientación son uno de los síntomas más comunes de las enfermedades cerebrales, por lo que las pruebas de orientación se incluyen en casi todas las evaluaciones médicas y neuropsicológicas . [ 48 ] Si bien la investigación se ha centrado principalmente en los niveles de orientación en poblaciones clínicas, un pequeño número de estudios ha examinado si existe un declive normal en la orientación en adultos mayores sanos. Los resultados han sido algo inconclusos. Algunos estudios sugieren que la orientación no disminuye a lo largo de la vida. [ 49 ] [ 50 ] Por ejemplo, en un estudio, el 92% de los adultos mayores sanos (65-84 años) presentaron una orientación perfecta o casi perfecta. [ 51 ] Sin embargo, algunos datos sugieren que los cambios leves en la orientación pueden ser una parte normal del envejecimiento. [ 52 ] [ 53 ] Por ejemplo, Sweet y sus colegas concluyeron que «las personas mayores con memoria normal y sana pueden tener leves dificultades de orientación. En cambio, las personas más jóvenes con memoria normal prácticamente no tienen problemas de orientación» [ 53 ] (p.  505). Así pues, aunque la investigación actual sugiere que el envejecimiento normal no suele estar asociado con disminuciones significativas en la orientación, las leves dificultades pueden ser parte del envejecimiento normal y no necesariamente un signo de una patología en particular.

Cambios en la atención

Muchos adultos mayores notan una disminución en sus capacidades de atención. [ 54 ] La atención es un concepto amplio que se refiere a "la capacidad cognitiva que nos permite lidiar con las limitaciones inherentes del procesamiento del cerebro humano al seleccionar información para su posterior procesamiento". [ 55 ] Dado que el cerebro humano tiene recursos limitados, las personas usan su atención para concentrarse en estímulos específicos y bloquear otros.

Si los adultos mayores tienen menos recursos atencionales que los adultos jóvenes, esperaríamos que cuando se deben realizar dos tareas al mismo tiempo, el rendimiento de los adultos mayores disminuiría más que el de los adultos jóvenes. Sin embargo, una amplia revisión de estudios sobre cognición y envejecimiento sugiere que esta hipótesis no ha sido totalmente respaldada. [ 56 ] Si bien algunos estudios han encontrado que a los adultos mayores les resulta más difícil codificar y recuperar información cuando su atención está dividida, otros estudios no han encontrado diferencias significativas con respecto a los adultos jóvenes. De manera similar, se podría esperar que los adultos mayores se desempeñaran mal en tareas de atención sostenida, que miden la capacidad de prestar atención y responder a estímulos durante un período prolongado de tiempo. Sin embargo, los estudios sugieren que la atención sostenida no muestra disminución con la edad. Los resultados sugieren que la atención sostenida aumenta en la adultez temprana y luego permanece relativamente estable, al menos hasta mediados de la octava década de vida. [ 57 ] Se necesita más investigación sobre cómo el envejecimiento normal impacta la atención después de los ochenta años.

Cabe destacar que existen otros factores, además de las capacidades de atención propiamente dichas, que podrían estar relacionados con la dificultad para prestar atención. Por ejemplo, es posible que los déficits sensoriales afecten las capacidades de atención de los adultos mayores. En otras palabras, la pérdida de audición o visión puede dificultar que los adultos mayores se desempeñen bien en tareas que requieren atención visual y verbal. [ 54 ]

Cambios en la memoria

Se han identificado muchos tipos diferentes de memoria en los humanos, como la memoria declarativa (que incluye la memoria episódica y la memoria semántica ), la memoria de trabajo , la memoria espacial y la memoria procedimental . [ 6 ] Los estudios realizados han encontrado que las funciones de la memoria, más específicamente las asociadas con el lóbulo temporal medial, son particularmente vulnerables al deterioro relacionado con la edad. [ 12 ] Varios estudios que utilizan una variedad de métodos como imágenes histológicas , estructurales, de neuroimagen funcional y de unión a receptores han proporcionado evidencia convergente de que los lóbulos frontales y las vías dopaminérgicas frontoestriatales se ven particularmente afectados por procesos relacionados con la edad que resultan en cambios en la memoria. [ 6 ]

Cambios en el idioma

Los cambios en el rendimiento en tareas verbales, así como la ubicación, extensión e intensidad de la señal BOLD medida mediante resonancia magnética funcional , varían siguiendo patrones predecibles con la edad. Por ejemplo, los cambios conductuales asociados con la edad incluyen un rendimiento deficiente en tareas relacionadas con la recuperación de palabras, la comprensión de oraciones con altas exigencias sintácticas y/o de memoria de trabajo , y la producción de dichas oraciones. [ 58 ]

Patrones de activación cerebral

La unión frontal inferior izquierda y el cuneus anterior / precuneus izquierdo fueron las únicas regiones en un conjunto más amplio de regiones asociadas con las funciones ejecutivas que mostraron consistentemente diferencias relacionadas con la edad en la actividad cerebral. [ 59 ]

Cambios en el aprendizaje y la flexibilidad conductual

El aprendizaje suele ser más eficiente en los niños y se vuelve más lento o difícil con la edad. Un estudio que utilizó neuroimagen identificó el rápido aumento del neurotransmisor GABA como un componente importante que podría explicar este fenómeno. [ 60 ] [ 61 ]

La flexibilidad conductual puede referirse a la adaptación eficiente y apropiada a diferentes situaciones y demandas ambientales cambiantes, incluyendo la velocidad de adaptación, y a la capacidad de desarrollar soluciones a problemas nuevos o soluciones nuevas a problemas antiguos. [ 62 ] [ 63 ] Los estudios indican que el envejecimiento en etapa avanzada y/o las demencias en la vejez, [ 62 ] disminuyen la flexibilidad conductual y deterioran la deliberación sobre cursos de acción. [ 64 ] [ 65 ]

Cambios genéticos

La variación en los efectos del envejecimiento entre individuos puede atribuirse a factores genéticos, de salud y ambientales . Como en muchas otras disciplinas científicas, el debate naturaleza versus crianza es un conflicto constante en el campo de la neurociencia cognitiva . [ 19 ] [ 20 ] La búsqueda de factores genéticos siempre ha sido un aspecto importante para comprender los procesos neuropatológicos . La investigación centrada en descubrir el componente genético en el desarrollo de la enfermedad autosómica dominante (EA) también ha contribuido enormemente a la comprensión de la genética detrás del envejecimiento normal o "no patológico". [ 20 ]

Herencia autosómica dominante (AD): La herencia autosómica dominante es un patrón característico de algunos trastornos genéticos. " Autosómica " significa que el gen en cuestión se encuentra en uno de los cromosomas numerados, o no sexuales. " Dominante " significa que una sola copia del gen mutado (de uno de los padres) es suficiente para causar el trastorno.

El cerebro humano muestra una disminución de la función y un cambio en la expresión génica . Esta modulación en la expresión génica puede deberse al daño oxidativo del ADN en las regiones promotoras del genoma. [ 28 ] Los genes que se regulan negativamente después de los 40 años incluyen:

Entre los genes que se regulan positivamente se incluyen:

Medición

Análisis de la edad epigenética de las regiones cerebrales

El cerebelo es la región cerebral más joven (y probablemente la parte del cuerpo más joven) en los centenarios según un biomarcador epigenético de la edad del tejido conocido como reloj epigenético : es aproximadamente 15 años más joven de lo esperado en un centenario. [ 66 ] Por el contrario, todas las regiones cerebrales y las células cerebrales parecen tener aproximadamente la misma edad epigenética en sujetos que son menores de 80 años. [ 66 ] [ 67 ] Estos hallazgos sugieren que el cerebelo está mejor protegido de los efectos del envejecimiento, lo que a su vez podría explicar por qué el cerebelo exhibe menos características neuropatológicas de demencias relacionadas con la edad en comparación con otras regiones del cerebro.

Otro

Se están investigando y desarrollando biomarcadores del envejecimiento , sistemas de detección y software para medir la edad biológica del cerebro. Por ejemplo, un software de aprendizaje profundo que utiliza imágenes de resonancia magnética anatómicas estimó la edad cerebral con una precisión relativamente alta, incluyendo la detección de signos tempranos de la enfermedad de Alzheimer y diversos patrones neuroanatómicos del envejecimiento neurológico . [ 68 ]

Retrasar los efectos del envejecimiento

El estado actual de la tecnología biomédica no permite detener ni revertir el envejecimiento. Sin embargo, es posible retrasar los efectos y la gravedad de sus síntomas. Si bien no existe consenso sobre su eficacia, se ha informado que los siguientes métodos retrasan el deterioro cognitivo:

Reserva cognitiva

La capacidad de un individuo para mostrar signos cognitivos atenuados de envejecimiento a pesar del envejecimiento cerebral se denomina reserva cognitiva. [ 22 ] [ 69 ] Esta hipótesis sugiere que dos pacientes podrían tener la misma patología cerebral, con una persona experimentando síntomas clínicos notables, mientras que la otra continúa funcionando con relativa normalidad. Los estudios sobre la reserva cognitiva exploran las diferencias biológicas, genéticas y ambientales específicas que hacen que algunas personas sean más resistentes al deterioro cognitivo que otras.

Los cocientes intelectuales derivados de pruebas psicométricas se han identificado como medidas indirectas valiosas de la reserva cognitiva, y las puntuaciones más altas en relación con la media se asocian con tasas más lentas de deterioro cognitivo. [ 87 ] Sin embargo, la tasa de deterioro en algunos subdominios cognitivos, como la velocidad de procesamiento, puede verse menos afectada por el CI premórbido. [ 88 ] El grado de asociación entre el CI y la reserva cognitiva puede variar entre los diferentes tipos de demencia. [ 89 ]

Investigación

"Superancianos"

Estudios de investigación longitudinales recientes han realizado análisis genéticos de centenarios y sus descendientes para identificar factores protectores contra los efectos negativos del envejecimiento. En particular, el gen CETP está vinculado a la prevención del deterioro cognitivo y la enfermedad de Alzheimer. [ 90 ] Específicamente, los homocigotos CETP de valina , pero no los heterocigotos, experimentaron un deterioro relativo del 51 % menos en la memoria en comparación con un grupo de referencia después de ajustar por factores demográficos y el estado de APOE . [ 90 ]

Estudio de monjas

Un estudio financiado por el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (NIA) comenzó en 1986 y siguió a un grupo de 678 monjas católicas romanas, registrando los efectos del envejecimiento. Los investigadores utilizaron ensayos autobiográficos recopilados cuando las monjas ingresaron a su congregación. Los hallazgos sugieren que la densidad de ideas temprana, definida por la cantidad de ideas expresadas y el uso de preposiciones complejas en estos ensayos, fue un predictor significativo de un menor riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer en la vejez. Se encontró que una menor densidad de ideas estaba significativamente asociada con un menor peso cerebral, una mayor atrofia cerebral y más ovillos neurofibrilares . [ 91 ]

En 1994, se inició el Estudio de las Órdenes Religiosas . Su financiación inicial también fue proporcionada por el NIA.

Inflamación

Un estudio encontró que las células mieloides son impulsoras de un elemento inflamatorio desadaptativo del envejecimiento cerebral en ratones y que esto puede revertirse o prevenirse mediante la inhibición de su señalización EP2. [ 92 ] [ 93 ]

líquido cefalorraquídeo

El líquido cefalorraquídeo circula en el espacio subaracnoideo que rodea el cerebro y la médula espinal , y en los ventrículos del cerebro.

Un estudio demostró que la infusión del líquido cefalorraquídeo nutritivo que rodea las células cerebrales de ratones jóvenes en cerebros envejecidos rejuvenece aspectos del cerebro, lo que prueba que desempeña un papel en el envejecimiento cerebral e identifica, entre otras cosas, una proteína FGF17 como un objetivo clave para posibles terapias, incluidas las antienvejecimiento . [ 94 ]

La membrana subaracnoidea linfática , cuyo descubrimiento se reportó alrededor de 2023, probablemente desempeña un papel en las funciones del líquido cefalorraquídeo y, como barrera protectora y huésped de células inmunitarias que monitorean el cerebro en busca de infecciones e inflamación , parece estar sustancialmente involucrada en las principales enfermedades cerebrales y el envejecimiento cerebral. Es "el huésped de una gran población de células mieloides [ ], cuyo número aumenta en respuesta a la inflamación y el envejecimiento". [ 95 ]

Desigualdades en el envejecimiento

Para ciertos grupos demográficos, los efectos del envejecimiento cognitivo normal son especialmente pronunciados. Las diferencias en el envejecimiento cognitivo podrían estar relacionadas con la falta de acceso a la atención médica o con un acceso limitado a ella, lo que conlleva que quienes la padecen sufran desproporcionadamente consecuencias negativas para la salud. A medida que la población mundial crece, se diversifica y envejece, se hace cada vez más necesario comprender estas desigualdades.

Carrera

afroamericanos

Esperanza de vida en los EE. UU. por raza [ 96 ]
Esperanza de vida en los EE. UU. por raza y sexo, con brecha de sexo calculada [ 96 ]
Porcentaje de supervivencia hasta ciertas edades en los EE. UU. en 2019 por raza y sexo [ 97 ]
Probabilidad de morir a diferentes edades en los EE. UU. en 2019 por raza y sexo [ 97 ]

En Estados Unidos, las poblaciones negras y afroamericanas experimentan de manera desproporcionada disfunción metabólica con la edad. Esto tiene muchos efectos posteriores, pero el más importante es el impacto en la salud cardiovascular . Los perfiles de metabolitos del índice de envejecimiento saludable (una puntuación que evalúa la función neurocognitiva, entre otros correlatos de la salud a lo largo de los años) están asociados con enfermedades cardiovasculares. [ 98 ] Una función cardiovascular saludable es fundamental para mantener la eficiencia neurocognitiva en la vejez. La atención , el aprendizaje verbal y la capacidad de conjunto cognitivo están relacionados con la presión arterial diastólica , los niveles de triglicéridos y los niveles de colesterol HDL , respectivamente. [ 99 ]

Latinos

En Estados Unidos, la población latina es la más propensa a desarrollar síndrome metabólico (la combinación de hipertensión arterial , hiperglucemia , niveles elevados de triglicéridos y obesidad abdominal), lo que no solo aumenta el riesgo de eventos cardíacos y diabetes tipo 2 , sino que también se asocia con una menor función neurocognitiva durante la mediana edad. [ 100 ] Esto ocurre a pesar de que la esperanza de vida de los latinos en Estados Unidos es mayor que la de los blancos y los negros. [ 101 ] [ 102 ]

Entre los distintos grupos latinos de ascendencia latina, la frecuencia del alelo ε4 del gen apoE4 , que predispone a la demencia, fue mayor en los latinos caribeños ( cubanos , dominicanos , puertorriqueños , 12,6-17,5  %) y menor en los latinos continentales ( mexicanos , centroamericanos y sudamericanos , 11,0-11,2  %). Al mismo tiempo, la frecuencia del alelo ε2 neuroprotector también fue mayor en los latinos caribeños (5,2-8,6  %) y menor en los de ascendencia continental (2,9-3,9  %). Entre los latinos continentales, el más prevalente es el alelo ε3 "mediano": 85,2-86,2  % en comparación con el 73,9-81,5 % entre los latinos caribeños. [ 103 ]

pueblos indígenas

Las poblaciones indígenas suelen estar poco estudiadas en la investigación. Las revisiones de la literatura actual que estudia a los nativos de Australia, Brasil, Canadá y Estados Unidos, con participantes de entre 45 y 94 años, revelan tasas de prevalencia variables de deterioro cognitivo no relacionado con la demencia, que van del 4,4 % al 17,7 %. [ 104 ] Estos resultados pueden interpretarse en el contexto de pruebas neurocognitivas con sesgo cultural, afecciones de salud preexistentes, acceso limitado a la atención médica, menor nivel educativo y/o edad avanzada. [ 105 ]

Sexo

En comparación con sus homólogos masculinos, las puntuaciones de las mujeres en el mini-examen del estado mental (MMSE) tienden a disminuir a ritmos ligeramente más rápidos con la edad. [ 106 ] Los hombres con deterioro cognitivo leve tienden a mostrar más daño microestructural que las mujeres con deterioro cognitivo leve, pero parecen tener una mayor reserva cognitiva debido a un mayor tamaño absoluto del cerebro y densidad neuronal. Como resultado, las mujeres tienden a manifestar síntomas de deterioro cognitivo en umbrales más bajos que los hombres. [ 107 ] Este efecto parece estar moderado por el nivel educativo : una mayor educación se asocia con un diagnóstico más tardío de deterioro cognitivo leve a medida que aumenta la carga neuropatológica. [ 108 ] Actualmente no se conocen estudios que identifiquen un patrón característico de deterioro cognitivo con la edad en personas transgénero .

Factores socioeconómicos

El estatus socioeconómico es la interacción entre factores sociales y económicos. Se ha demostrado que los factores sociodemográficos pueden utilizarse para predecir, hasta cierto punto, los perfiles cognitivos en personas mayores. [ 109 ]  Esto puede deberse a que las familias con un estatus socioeconómico (ESE) más alto están mejor equipadas para proporcionar a sus hijos recursos desde temprana edad que faciliten el desarrollo cognitivo. En niños de familias con un ESE bajo, cambios relativamente pequeños en los ingresos de los padres se asociaron con grandes cambios en el área de la superficie cerebral; estas pérdidas se observaron en áreas asociadas con el lenguaje, la lectura, las funciones ejecutivas y las habilidades espaciales. Mientras tanto, en niños de familias con un ESE alto, pequeños cambios en los ingresos de los padres se asociaron con pequeños cambios en el área de la superficie dentro de estas regiones. [ 110 ] Con respecto al grosor cortical global, los niños de ESE bajo mostraron una disminución curvilínea del grosor con la edad, mientras que aquellos de ESE alto demostraron una disminución lineal más pronunciada, lo que sugiere que la poda sináptica es más eficiente en este último grupo. Esta tendencia fue especialmente evidente en los giros fusiforme izquierdo y temporal superior izquierdo , áreas críticas que apoyan el lenguaje y la alfabetización. [ 111 ]

Un estudio demostró que los usuarios mayores de 50 años del programa dietético SNAP "tuvieron aproximadamente 2 años menos de envejecimiento cognitivo durante un período de 10 años en comparación con los no usuarios", a pesar de que prácticamente no existían condiciones para la sostenibilidad y la salubridad de los productos alimenticios adquiridos con los cupones (o créditos de cupones). [ 112 ] [ 113 ]

Véase también

Notas

1. ^ generalmente se escribe ageing brain en inglés británico

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