Descubren el papel de la proteína p38MAPK en el envejecimiento de las células madre neurales

CIBER | jueves, 28 de mayo de 2020

La progresiva pérdida de actividad de las células madre neurales a medida que envejecemos provoca deterioro cognitivo y la aparición de patologías neurodegenerativas. En este campo, investigadores del CIBERFES y del ISS Biodonostia acaban de describir que la acumulación de la proteína p38MAPK con la edad juega un papel clave en la desregulación de estas células encargadas de generar nuevas neuronas. En este estudio, que publica la revista Aging, han demostrado también que la inhibición farmacológica de esta proteína permitiría retrasar el deterioro del tejido neuronal causado por el envejecimiento.

Las células madre neurales (NSC, por sus siglas en inglés) tienen un papel clave en la neurogénesis, ya que dan lugar a células progenitoras intermedias que se dividen para generar nuevas neuronas. Con la edad, estas células madre neurales funcionales disminuyen, lo cual conlleva una reducción en la producción de nuevas neuronas, limita la plasticidad y la reparación del cerebro y está relacionado con el deterioro cognitivo asociado al envejecimiento. Por ello, la identificación de los mecanismos subyacentes responsables del mantenimiento de la función de estas células madre adultas, o que permitan el retraso de su agotamiento, es un reto para la investigación, ya que permitiría hallar dianas terapéuticas y articular estrategias encaminadas a retrasar el deterioro del tejido asociado con la edad. En este camino, este nuevo estudio ha puesto el foco en el papel que juega en estos mecanismos patológicos p38MAPK,  una proteína que regula la respuesta celular a múltiples tipos de estrés, y controla procesos clave en el equilibrio celular, como la proliferación, diferenciación, muerte y autorrenovación de las células.

A mayor actividad de p38MAPK, menor en células madre neurales

Los investigadores demostraron en cultivos celulares (neurosferas) de ratones que, con la edad, la actividad de p38MAPK aumenta en las células madre neurales en los nichos neurogénicos del cerebro (zonas donde se ubican los precursores de nuevas neuronas). Por un lado, constataron que las neurosferas derivadas de ratones envejecidos contenían niveles más altos de p38MAPK. Por otro, que el aumento de la actividad de esta proteína coincidía con la disminución de la actividad de las células madre neurales.

Posteriormente, analizaron si la inhibición de p38MAPK podría prevenir el envejecimiento de las NSC. Así, en cultivos celulares con un inhibidor de esta proteína, obtuvieron la formación de más neurosferas y de mayor tamaño, así como una reducción de la expresión de esta proteína y niveles más altos de los genes de células madre Sox9 y Sox2. “Esto confirma que la inhibición farmacológica de p38MAPK en las células madre neurales es suficiente para rejuvenecer su actividad”, explica Ander Matheu, jefe de grupo del CIBERFES en el ISS Biodonostia y coordinador del estudio.

En su conjunto, “estos datos revelan que el aumento de p38MAPK participa en la disminución de la homeostasis de la células madre neurales con la edad, y arroja luz sobre las causas responsables del envejecimiento de las células madre neurales y el deterioro cognitivo asociado”, concluyen los investigadores.

El estudio publicado en la revista Aging es fruto de 4 años de trabajo colaborativo entre el Instituto de Investigación Sanitaria Biodonostia, el Hospital Universitario Donostia y el CIC BiomaGUNE y ha contado con la financiación de del Instituto de Salud Carlos III, CIBERFES y el Departamento de Salud del Gobierno Vasco.

Artículo de referencia:

Elevated p38MAPK activity promotes neural stem cell aging. Moreno-Cugnon L, Arrizabalaga O, Llarena I, Matheu A. Aging (Albany NY). 2020 Apr 3;12(7):6030-6036. doi: 10.18632/aging.102994. Epub 2020 Apr 3. PMID: 32243258 https://www.aging-us.com/article/102994/text