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Biodonostia participa en un artículo publicado en 'Science' sobre envejecimiento neuronal
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El biólogo computacional Marcos Araúzo Bravo ha analizado los datos de la investigación que ha hallado un mecanismo molecular por el que se deteriora el cerebro
Mientras la esperanza de vida de los vascos sigue al alza, la natalidad continúa desplomándose y roza ya mínimos históricos. La población de Euskadi envejece y es cada vez mayor, un reto social con muchas vertientes y sobre el que ha puesto el foco Biodonostia. La del estudio del envejecimiento es una línea estratégica de trabajo del Instituto de Investigación Sanitaria. Y ya está dando sus frutos. Por primera vez, el nombre de Biodonostia ha aparecido en 'Science', una de las publicaciones científicas más prestigiosas del mundo, a raíz del trabajo de Marcos Araúzo Bravo, responsable del grupo de biología computacional y biomedicina de sistemas, y coautor de un estudio que ha desvelado el mecanismo molecular que explica el envejecimiento neuronal. Un paso más para desentrañar el porqué de que nuestras neuronas comiencen a fallar.
Aún no hay certezas, pero como explica Araúzo Bravo, hay indicios que apuntan a mecanismos compartidos por varias enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson o el Alzheimer. El artículo publicado en 'Science' se centra en el estudio de la división de las células madre neuronales. El investigador Sebastian Jessberger, de la Universidad de Zurich, ha liderado el trabajo en el que Araúzo Bravo se ha ocupado de procesar los datos.
Este burgalés, ingeniero industrial en automática y electrónica por la Universidad de Valladolid, y con dos doctorados, se dedica a exprimir el potencial escondido de millones de datos biomédicos para trasladarlo de los meros números abstractos al campo del conocimiento. «No se trata sólo de analizar esos datos, sino de crear algoritmos matemáticos que te permitan entender problemas biomédicos y extraer conocimiento con utilidad biomédica que pueda ser explotado por biólogos y médicos», explica este ingeniero a quien el interés por la inteligencia artificial le llevó a adentrarse en el mundo de la biología.
«A diferencia de jóvenes, en ratones viejos la célula madre neuronal hereda proteínas de mala calidad»Se dedica a extraer conocimiento, a través de algoritmos, a millones de datos biomédicos
Uno de los primeros proyectos europeos en el que trabajó consistió en colaborar con investigadores de la Universidad de Valladolid, junto con expertos biólogos de la empresa Antibióticos de León, con el fin de desarrollar algoritmos de inteligencia artificial para entender el proceso de fermentación de la penicilina.
Validado con la progeria
Tras investigar durante catorce años en el extranjero, primero en el Instituto de Tecnología de Kyushu, en Japón, y a continuación en el Instituto Max Planck de Biomedicina Molecular en Münster, (Alemania), hace año y medio se incorporó a Biodonostia como profesor de investigación Ikerbasque. Dado su prestigio en el campo de la biología computacional es requerido por colegas de otros centros, como ha sucedido en este trabajo.
Araúzo Bravo explica que en esta investigación, realizada en ratones y ratas jóvenes y mayores, se han analizado las células madre neuronales caracterizadas por dividirse de forma asimétrica. Parar explicar de una forma sencilla un trabajo mucho más complejo, se puede decir que las células madre son «una especie de 'depósito' para generar células que sustituyan a las que se van destruyendo a lo largo de la vida». Este tipo de células, además de tener la capacidad de dividirse y diferenciarse en diversos tipos de células especializadas, tienen la capacidad de autorrenovarse para producir nuevas células madre. El experto explica que la división de estas células «debe ser asimétrica», es decir, que cuando una célula madre se divide en dos genere por un lado otra célula madre, que preserve ese 'depósito' para futuras renovaciones y, por otro lado, lo que en el futuro será una neurona. «Si la división es simétrica generando dos neuronas, desaparecería el 'depósito', de células madre neuronales y por tanto el material biológico que permite la regeneración neuronal. Y si se dividiese generando dos células madre, no se producirían nuevas neuronas», explica.
De ahí que sea necesaria una división asimétrica: una célula madre neuronal se divide generando otra madre, que mantiene el 'repuesto' para el futuro, y una célula diferenciada, que se convertirá posteriormente en neurona.
El investigador añade que las células contienen proteínas que están en buen estado y otras en mal estado. Pues bien, según la investigación revelada en 'Science', en ratones jóvenes, «en las células madre neuronales jóvenes hay un mecanismo por el que las proteínas de buena calidad permanecen en la célula madre, mientras que las de mala calidad se transfieren a las células destinadas a convertirse en nuevas neuronas. En cambio, en las células madre neuronales viejas este mecanismo de segregación entre proteínas de buena y mala calidad se deteriora, por lo que tanto la célula madre neuronal como la célula destinada a generar la nueva neurona heredan las proteínas de mala calidad. Así, la célula madre neuronal, al quedarse con proteínas de mala calidad, queda 'marcada' de tal forma que las divisiones futuras parten con proteínas de mala calidad, con lo que la población de células madre neuronales va degenerándose según se envejece».
Para validar el resultado utilizaron como modelo una enfermedad concreta, excepcionalmente rara, y que provoca el envejecimiento prematuro: la progeria. «Se trata de una enfermedad debida a la mutación en una proteína llamada LaminA, y que está en la membrana del núcleo celular. Esta mutación de LaminA se denomina Progerina». En este caso, al inducir la mutación de LaminA en células madre neuronales de ratones jóvenes los investigadores observaron «que aún siendo células madre neuronales jóvenes, al dividirse, las proteínas de mala calidad también permanecen en la célula madre», con lo que la mutación inducida de LaminA recapitula el proceso natural de envejecimiento neuronal revelado por los científicos.
El investigador de Biodonostia deja muy claro que el trabajo publicado hace un par de días en 'Science' es de investigación básica sin aplicación directa inmediata. «Se trata de conocer el o los mecanismos que expliquen cómo las neuronas se van deteriorando según envejecemos. Sin embargo, este descubrimiento puede poner las bases para comprender mejor el inicio y desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas», señala Araúzo-Bravo, quien firma el trabajo junto a Darcie Moore, Gregor Pilz e Yves Barral, además de Jessberger. Los investigadores de Biodonostia ya están buscando vías de financiación para continuar esta línea de investigación.
Fuente: diariovasco.com
