Las mujeres tienen un cromosoma X activo y otro inactivo en cada célula. Pero un estudio sugiere que los genes del cromosoma X inactivo se «despiertan» más tarde en la vida, lo que podría estimular el cerebro.
(I) Cromosoma sexual femenino (D) Cromosoma sexual masculino
Este fenómeno podría ayudar a explicar por qué, en muchos aspectos, las mujeres muestran un mayor nivel de resistencia cognitiva en la vejez que los hombres.
Los hallazgos proceden de un nuevo estudio en ratones de laboratorio, y los investigadores también respaldaron los resultados con datos genéticos de seres humanos. Aún es necesario seguir investigando para confirmar que los resultados obtenidos en ratones se trasladan a las personas, pero, en general, el trabajo apunta a una posible diferencia en la forma en que envejecen los cerebros femeninos y masculinos.
Históricamente, «no nos hemos fijado mucho en el cromosoma X», afirma Rachel Buckley, profesora asociada de neurología de la Facultad de Medicina de Harvard que no participó en el nuevo estudio. «Y ahora estamos empezando a prestarle mucha atención, y estamos empezando a darnos cuenta de cosas que no habíamos apreciado plenamente», a saber, cómo los cromosomas sexuales podrían influir en el envejecimiento del cerebro.
«Hay objetivos muy importantes y potencialmente terapéuticos que se desprenden de estos trabajos» centrados en el cromosoma X, declaró Buckley a Live Science.
La resiliencia del cerebro femenino
Parece haber diferencias fundamentales en la forma de envejecer de hombres y mujeres. En lo que se refiere al cerebro, las mujeres presentan tasas más bajas de diversas formas de demencia que los hombres, a pesar de que las mujeres viven más, por término medio. Una excepción es que las mujeres tienen tasas más altas de Alzheimer que los hombres, aunque las mujeres con Alzheimer tienden a sobrevivir más que los hombres con esta enfermedad.
«Hay muchas tendencias documentadas de resistencia al envejecimiento cognitivo en la población femenina, en comparación con la masculina», afirma Margaret Gadek, primera autora del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de California en San Francisco. «Hay muchas razones por las que podrían darse estas tendencias, pero una de las cosas que queríamos investigar era el papel del cromosoma X», dijo Gadek a Live Science.
Junto con las hormonas, los cromosomas sexuales -X e Y- son una de las diferencias biológicas más marcadas entre hombres y mujeres, y podrían ayudar a dar explicaciones biológicas de por qué surgen estas diferencias en el envejecimiento.
Los varones suelen llevar un cromosoma X y un cromosoma Y en cada célula; heredan el X de su madre y el Y de su padre. Las mujeres, en cambio, suelen llevar dos cromosomas X, uno de la madre y otro del padre. Pero cada célula sólo necesita un X para estar activa, por lo que en las hembras, el segundo X se «silencia», dejando encendido sólo el X materno o paterno.
Este proceso no es continuo. Algunos genes del cromosoma X silenciado escapan al proceso de silenciamiento y permanecen activados, mientras que otros genes pueden volver a activarse a medida que la persona envejece. Gadek y sus colegas se preguntaron cómo podrían influir estos genes «reactivados» en el envejecimiento cerebral, sobre todo teniendo en cuenta que este silenciamiento es un fenómeno exclusivamente femenino.
Casi dos docenas de genes «reactivados»
En su nuevo estudio, publicado el 5 de marzo en la revista Science Advances, los investigadores cruzaron dos subespecies de ratones de laboratorio - llamadas Mus musculus y Mus castaneus - para que cada una de las crías de los roedores heredara un X de la primera subespecie y uno de la segunda. El equipo también modificó genéticamente los ratones para que el X de M. castaneus estuviera siempre silenciado. Normalmente, el X que se silencia en cada célula es aleatorio.
Esta configuración experimental facilitó saber a qué cromosoma pertenecía un gen activo y, por tanto, si había «escapado» al proceso de silenciamiento, explicó Gadek.
Con sus ratones modificados en la mano, el equipo examinó la actividad génica en cuatro ratones jóvenes y cuatro viejos, estos últimos de 20 meses de edad (lo que equivale a unos 65 años en años humanos).
En concreto, se centraron en la actividad génica de las células del hipocampo, un centro de memoria clave del cerebro que tiende a reducirse con el envejecimiento normal y el deterioro cognitivo, y que se ve muy afectado en la demencia. Examinaron más de 40.000 células en total, entre neuronas y varios tipos de células gliales, que ayudan a mantener y sostener las neuronas del cerebro y producen una sustancia aislante llamada mielina.
Este análisis reveló que, con la edad, unos 22 genes inicialmente silenciados volvían a activarse. Algunos de los mismos genes volvieron a activarse en muchos de los ratones, mientras que otros fueron más variables, añadió Gadek.
«Me sorprendió mucho ver que podíamos estar pensando en el escapismo de la inactivación relacionada con el cromosoma X en función de la edad», dijo Buckley. «Así que a medida que las mujeres envejecen, habrá más de ello» -es decir, actividad génica ligada al cromosoma X- «y de hecho parte de ella es bastante protectora», añadió.
Importancia del aislamiento en el cerebro
Entre los 22 genes reactivados, uno llamado PLP1 destacó por su interés, en parte porque se activó en siete de los nueve tipos celulares estudiados, explicó Gadek.
PLP1 transporta las instrucciones para fabricar un componente clave de la mielina, el aislamiento graso que ayuda a las neuronas a enviar señales con eficacia. Se sabe que las mutaciones en PLP1 pueden reducir la cantidad de mielina en el cerebro, lo que provoca discapacidad intelectual. También se sabe que la mielina puede verse comprometida con el envejecimiento y que la pérdida de su función puede contribuir al deterioro cognitivo.
Para ver si la reactivación de PLP1 podría potenciar la cognición, los científicos realizaron algunos experimentos con ratones machos y hembras. En uno de ellos, confirmaron que las hembras tenían más actividad PLP1 en el hipocampo que los machos. En el segundo experimento, los investigadores aumentaron artificialmente la actividad de PLP1 mediante edición génica tanto en machos como en hembras de edad avanzada, y descubrieron que ambos sexos obtenían mejores resultados en pruebas de aprendizaje y memoria después de ese aumento.
Para comprobar si los resultados se extendían a los humanos, el equipo analizó los datos recogidos previamente en un amplio estudio sobre tejido cerebral humano. No se disponía de datos sobre el hipocampo, pero el tejido cerebral que lo rodea mostró una mayor activación de PLP1 en las mujeres mayores que en los hombres. Esto sugiere que el mismo fenómeno podría estar produciéndose en las personas».
Gadek señaló que, en el futuro, le interesaría estudiar este gen reavivado en modelos animales de enfermedades como la demencia, ya que los experimentos actuales con ratones sólo contemplaban el envejecimiento sano. Buckley añadió que también sería interesante investigar el fenómeno en el contexto de la menopausia.
En la menopausia, los niveles de estrógeno caen en picado. Esta hormona tiene muchas funciones en el cerebro, entre ellas ayudar a transportar el combustible de la sangre a las células cerebrales. Buckley se refirió a una investigación dirigida por la neurocientífica Roberta Brinton, de la Universidad de Arizona, que sugiere que, a medida que disminuyen los niveles de estrógeno, el cerebro podría descomponer parte de su propia mielina para obtener combustible.
Al leer el nuevo estudio, Buckley conectó los puntos y se preguntó si el aumento de mielina en etapas posteriores de la vida podría ser una forma de recuperarse del golpe recibido antes, durante la menopausia. «Es algo que me hizo reflexionar», afirma, aunque por ahora se trata de una idea especulativa.
Dado que el estudio actual se realizó principalmente en ratones, Buckley señaló que se necesita más trabajo para ver cómo se desarrolla este fenómeno en el cerebro humano. Y, a largo plazo, convendría que los científicos estudiaran el papel del cromosoma Y en el envejecimiento cerebral; aunque lleva muchos menos genes que el X, aún puede tener un impacto, señaló.
«Uno de los aspectos que destaca este trabajo es que el estudio de los cromosomas sexuales no es un asunto exclusivo de la salud femenina», afirma Gadek. «Aporta conocimientos sobre el envejecimiento cognitivo y, desde luego, sobre otras áreas de la salud que podrían beneficiar a hombres y mujeres y a todos por igual, porque todos tenemos un cromosoma X».
Nicoletta Lanese
Nicoletta Lanese es la editora del canal de salud de Live Science y anteriormente fue redactora de noticias y redactora en plantilla del sitio. Es licenciada en Comunicación Científica por la Universidad de California en Santa Cruz y en Neurociencia y Danza por la Universidad de Florida. Su trabajo ha aparecido en The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay y Stanford Medicine Magazine, entre otros medios. Residente en Nueva York, sigue muy implicada en la danza y participa en obras de coreógrafos locales.
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