El envejecimiento cerebral implica neurodegeneración, y el agotamiento energético, la síntesis proteica deficiente y la contaminación aceleran este deterioro. Un estudio coordinado desde la Universidad de Oviedo muestra en ratones envejecidos que someterlos a plasma atmosférico frío y reducir las nanopartículas ambientales mejora su función cerebral, aumentando la energía celular, reduciendo el estrés reticular y mejorando marcadores de neurodegeneración, pudiendo abrir nuevas vías terapéuticas.
El envejecimiento cerebral está relacionado con procesos como el estrés oxidativo, la acumulación de proteínas dañadas y la neurodegeneración. En un estudio reciente evaluamos los efectos de un dispositivo innovador que combina plasma frío atmosférico y la eliminación de nanopartículas en ratones envejecidos. Este dispositivo, desarrollado por BioW®, ofrece un enfoque no invasivo para mejorar la salud cerebral, abordando aspectos clave del envejecimiento celular y la proteólisis.
Para ello trabajamos con 5 ratones envejecidos (grupo control) y 10 de la misma edad sometidos al tratamiento con el equipamiento BioW® durante 7 semanas. Pasado ese periodo de tiempo se sacrificaron y extrajeron los cerebros para su estudio.
Los resultados obtenidos en el cerebro mostraron que los ratones que se habían sometido al tratamiento no presentaban diferencias significativas en el daño oxidativo en lípidos y en los niveles de antioxidantes con respecto a los controles, mientras que los marcadores de inflamación cerebral, como las citocinas IL-6 y TNF-α, mostraron ligera tendencia a la baja, aunque no significativa. Esto indica que el dispositivo no generó efectos adversos en cuanto a estos procesos.
Respecto al procesamiento correcto de proteínas, los ratones que se sometieron al dispositivo mostraron un menor estrés del retículo endoplásmico, como lo demuestra la reducción en la actividad del proteasoma, responsable de degradar proteínas defectuosas, y la reducción en los niveles de BiP, chaperona que participa en el correcto plegamiento de las proteínas, clave en el control del estrés del retículo.
La autofagia, proceso esencial para eliminar agregados proteicos y orgánulos disfuncionales cuya actividad se ve usualmente reducida con el envejecimiento, mostró un incremento de su actividad en los ratones sometidos al tratamiento, como demuestran los principales marcadores de dicho mecanismo, la presencia de las proteínas LC3-II y p62, que aumentaron significativamente en estos ratones. Este efecto apunta a un refuerzo en los mecanismos de limpieza celular, cruciales para mantener la homeostasis cerebral. Al tiempo, se observó un incremento significativo de la capacidad energética del cerebro de estos ratones, basado en los aumentos de la producción de ATP observada en dichos ratones en comparación con los controles, un dato esencial teniendo en cuenta que la disminución de energía es una característica del envejecimiento cerebral.
Finalmente, los ratones mostraron una disminución en los niveles de las proteínas Tau pS396 y beta-amiloide 42, marcadores clave de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Estos resultados sugieren un efecto neuroprotector del dispositivo.
Nuevas posibilidades para prevenir enfermedades neurodegenerativas
El estudio muestra que el uso combinado de plasma frío atmosférico y de la eliminación de nanopartículas podría abrir nuevas posibilidades para prevenir el envejecimiento cerebral y las enfermedades neurodegenerativas. Este enfoque no invasivo muestra potencial para complementar las terapias existentes al aumentar la capacidad energética, reducir el estrés reticular y aumentar la autofagia celular, minimizando los marcadores de neurodegeneración, pudiendo representar una alternativa segura, sin contacto directo ni efectos secundarios significativos.
Este innovador dispositivo muestra prometedores resultados en aspectos importantes de la salud cerebral en modelos animales envejecidos. Los hallazgos abren la puerta a futuras investigaciones en humanos y subrayan el potencial de estas tecnologías para abordar los desafíos del envejecimiento cerebral y promover un envejecimiento saludable.
Referencia:
Menéndez-Coto N, Garcia-Gonzalez C, Baena-Huerta FJ, Zapata-Pérez R, Rabadán-Ros R, Núñez-Delicado E, González-Llorente L, Caso-Peláez E, Coto-Montes A. Combining Cold Atmospheric Plasma and Environmental Nanoparticle Removal Device Reduces Neurodegenerative Markers. International Journal of Molecular Sciences. 2024; 25(23):12986. https://doi.org/10.3390/ijms252312986
Autores del artículo divulgativo:
Nerea Menéndez-Coto
Departamento de Morfología y Biología Celular de la Universidad de Oviedo
Grupo de Investigación Oxidative Stress Knowledge and Advanced Research (OSKAR)
Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA)
Instituto de Neurociencias del Principado de Asturias (INEUROPA)
Claudia Garcia-Gonzalez
Departamento de Morfología y Biología Celular de la Universidad de Oviedo
Grupo de Investigación Oxidative Stress Knowledge and Advanced Research (OSKAR)
Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA)
Instituto de Neurociencias del Principado de Asturias (INEUROPA)
Francisco Javier Baena-Huerta
Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA)
Rubén Zapata-Pérez
UCAM HiTech Sport & Health Innovation Hub, Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM)
Rubén Rabadán-Ros
UCAM HiTech Sport & Health Innovation Hub, Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM)
Estrella Núñez-Delicado
Departamento de Ciencias de la Salud, Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM)
Lucía González-Llorente
UCAM HiTech Sport & Health Innovation Hub, Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM)
Área de Medicina de Sistemas y Precisión, Hospital Covadonga
Enrique Caso-Peláez
UCAM HiTech Sport & Health Innovation Hub, Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM)
Área de Medicina de Sistemas y Precisión, Hospital Covadonga
Ana Coto-Montes
Departamento de Morfología y Biología Celular de la Universidad de Oviedo
Grupo de Investigación Oxidative Stress Knowledge and Advanced Research (OSKAR)
Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA)
Instituto de Neurociencias del Principado de Asturias (INEUROPA)
Fuente: Scientias
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