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Un estudio liderado por un equipo del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UB) ha identificado mayores espesores corticales en el lóbulo frontal en un grupo de personas de edad avanzada que presentaban altos niveles de educación (quince años o más de escolarización).
Posteriormente, el estudio de la arquitectura molecular de esas regiones ha revelado que se caracterizan por una sobreexpresión relativa de familias de genes implicados en la transmisión sináptica y la activación de la respuesta inmunitaria. Los resultados aportan datos novedosos sobre los posibles mecanismos moleculares en humanos que explican cómo los altos niveles de educación se asocian con el mantenimiento de la función cognitiva en la edad avanzada.
Los años de educación son la medida más habitual para referirse al concepto de reserva cognitiva, es decir aquella propiedad del cerebro adulto que le proporciona una capacidad de adaptación y reorganización más eficiente para contrarrestar los efectos de la edad avanzada o incluso de los estadios iniciales de condiciones neurodegenerativas (como por ejemplo el Mal de Alzheimer).
Así lo constata una investigación publicada en The Journal of Neuroscience y liderada por David Bartrés-Faz, profesor de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud e investigador del Instituto de Neurociencias de la UB (UBNeuro), así como miembro del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), en colaboración con el equipo de Michel J. Grothe, del Centro Alemán de Enfermedades
Neurodegenerativas (DZNE, Alemania). En el trabajo, los investigadores observaron mediante datos de resonancia magnética las áreas del cerebro cuyo espesor cortical difería entre personas de edad avanzada que presentaban altos niveles de educación y personas que habían recibido menos años de educación formal.
«Estos análisis indicaron que el grupo con más educación se caracterizaba por presentar mayores espesores corticales en el lóbulo frontal, concretamente en las regiones prefrontales del cingulado anterior y la corteza orbital», explica David Bartrés-Faz. En una segunda parte del trabajo, se investigó si estas regiones se distinguían a nivel molecular por un perfil de expresión genética distinto al del resto de áreas del cerebro. Para ello, los investigadores utilizaron datos del Atlas del Cerebro Humano del Instituto Allen, que contiene información sobre el transcriptoma humano de la corteza cerebral. «Lo que observamos —indica Bartrés-Faz— es que, en comparación con el resto de regiones de la corteza cerebral, las áreas donde las personas con altos niveles de educación presentan más grosor cortical están caracterizadas por una sobreexpresión de familias de genes implicadas en la transmisión sináptica —y por tanto, en mecanismos de plasticidad cerebral—, así como de familias de genes involucrados en las respuestas inmunológicas».
De entrada, el resultado es especialmente relevante porque evidencia, por primera vez en humanos, las características moleculares de las áreas cerebrales cuyo espesor varía en función de la educación. De modo más específico, los datos son de interés porque confirman estudios anteriores que habían sugerido que la educación, en tanto que actividad cognitivamente estimulante, modula los mecanismos de plasticidad cerebral. Como explica Bartrés-Faz, «las evidencias moleculares identificadas referentes a la sobreexpresión de familias de genes vinculadas a los sistemas de neurotransmisión sugieren efectivamente dicho efecto».
El estudio se ha llevado a cabo analizando datos de neuroimagen de 122 personas cognitivamente sanas (87 mujeres y 35 hombres, con una edad media de 68,2 años), incluyendo participantes de The Walnuts and Healthy Aging Study (WAHA), investigación que coordina Emili Ros, del Servicio de Endocrinología y Nutrición del Hospital Clínico de Barcelona-IDIBAPS y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición (CIBERobn).
Estudios anteriores de neuroimagen ya habían indicado que las regiones prefrontales como el cingulado anterior y la corteza orbital muestran aumentos del metabolismo o de la conectividad funcional en personas de edad avanzada con niveles altos de reserva cognitiva. Estos resultados se habían interpretado, hasta ahora, considerando que los cambios en el metabolismo o el funcionamiento de esas regiones permitían más eficiencia neural ante tareas cognitivas en el envejecimiento, o bien que evidenciaban la existencia de mecanismos compensatorios para contrarrestar el efecto de la atrofia cerebral propia de la edad o el inicio de procesos neuropatológicos. El nuevo trabajo es compatible con estas interpretaciones, a la vez que propone nuevas direcciones para futuros estudios moleculares sobre la salud cerebral en la edad avanzada.
Referencia Bibliográfica
Cheng-Yi Yang, Ting-Hsuan Yu, Wan-Ling Wen, Pin Ling and Kuei-Sen Hsu. “Conditional Deletion of CC2D1A Reduces Hippocampal Synaptic Plasticity and Impairs Cognitive Function through Rac1 Hyperactivation” Journal of Neuroscience 16 April 2019, 2395-18; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2395-18.2019
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