Los científicos descubren moléculas antiinflamatorias que disminuyen en el cerebro que envejece

El envejecimiento implica giros de trama complicados y un gran elenco de personajes: inflamación, estrés, cambios en el metabolismo y muchos otros. Ahora, un equipo de científicos del Instituto Salk y UC San Diego revelan otro factor implicado en el proceso de envejecimiento: una clase de lípidos llamados SGDG (3-sulfogalactosil diacilgliceroles) que disminuyen en el cerebro con la edad y pueden tener efectos antiinflamatorios.

La investigación, publicada en naturaleza química biología el 20 de octubre de 2022, ayuda a desentrañar la base molecular del envejecimiento cerebral, revela nuevos mecanismos subyacentes a las enfermedades neurológicas relacionadas con la edad y ofrece oportunidades futuras para la intervención terapéutica.

«Estos SGDG claramente juegan un papel importante en el envejecimiento, y este hallazgo abre la posibilidad de que haya otras vías críticas de envejecimiento que nos hemos estado perdiendo», dice el coautor Alan Saghatelian, profesor en los Laboratorios de la Fundación Clayton de Salk para Biología de Péptidos y titular de la Cátedra Dr. Frederik Paulsen. «Este es un caso bastante claro de algo que debería profundizarse más en el futuro».

Los SGDG son una clase de lípidos, también llamados grasas. Los lípidos contribuyen a la estructura, el desarrollo y la función de los cerebros sanos, mientras que los lípidos mal regulados están relacionados con el envejecimiento y los cerebros enfermos. Sin embargo, los lípidos, a diferencia de los genes y las proteínas, no se comprenden bien y, a menudo, se han pasado por alto en la investigación sobre el envejecimiento. Saghatelian se especializa en descubrir nuevos lípidos y determinar sus estructuras.

Su laboratorio, en colaboración con el profesor Dionicio Siegel de UC San Diego, realizó tres descubrimientos relacionados con los SGDG: en el cerebro, los niveles de lípidos son muy diferentes en ratones mayores que en ratones más jóvenes; todos los miembros de la familia SGDG y los lípidos relacionados cambian significativamente con la edad; y los SGDG pueden estar regulados por procesos que se sabe que regulan el envejecimiento.

Para llegar a estos hallazgos, el equipo adoptó un enfoque exploratorio inusual que combinó el estudio a gran escala de los lípidos (lipidómica) con química estructural y análisis de datos avanzados. Primero obtuvieron perfiles de lípidos de cerebros de ratones a cinco edades, que van desde uno a 18 meses, utilizando cromatografía líquida-espectrometría de masas.

Los avances tecnológicos en esta instrumentación ampliaron enormemente la cantidad de puntos de datos disponibles para los científicos, y el análisis avanzado de datos les permitió determinar patrones relacionados con la edad en los enormes perfiles de lípidos. Luego, el equipo construyó moléculas SGDG y las probó en busca de actividad biológica.

«Los SGDG se identificaron por primera vez en la década de 1970, pero hubo pocos estudios de seguimiento. Básicamente, estos lípidos se olvidaron y faltaron en las bases de datos de lípidos. Nadie sabía que los SGDG cambiarían o se regularían con el envejecimiento, y mucho menos que tienen bioactividad y, posiblemente, , sea terapéuticamente orientable», dice el primer autor Dan Tan, becario postdoctoral en el laboratorio de Saghatelian en Salk.

El análisis mostró que los SGDG poseen propiedades antiinflamatorias, lo que podría tener implicaciones para los trastornos neurodegenerativos y otras afecciones neurológicas que implican un aumento de la inflamación en el cerebro.

El equipo también descubrió que existen SGDG en cerebros humanos y de primates, lo que sugiere que los SGDG pueden desempeñar un papel importante en otros animales además de los ratones. Se requerirá más investigación para mostrar si los SGDG contribuyen a la neuroinflamación humana.

En el futuro, el equipo examinará cómo se regulan los SGDG con el envejecimiento y qué proteínas son responsables de producirlos y descomponerlos, lo que puede abrir la puerta al descubrimiento de nuevas actividades genéticas asociadas con el envejecimiento.

«Con la comprensión de la estructura de los SGDG y nuestra capacidad para crearlos en el laboratorio, el estudio de estos importantes lípidos ahora está completamente abierto y maduro para el descubrimiento», dice Siegel, coautor del estudio.