Nuevos estudios en ratones sugieren que intervenciones farmacéuticas sencillas podrían ayudar a los cerebros de las personas mayores a afrontar el deterioro de la memoria y la recuperación después de una cirugía.
Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign llevaron a cabo dos estudios que investigaron diferentes aspectos del deterioro cognitivo: el deterioro postoperatorio –un fenómeno relativamente común entre los adultos mayores– y el declive de la memoria relacionado con la edad, así como métodos no invasivos para restaurar la función. “Estos estudios proporcionan un plan para futuras investigaciones básicas que pueden identificar compuestos en pruebas preclínicas que eventualmente también puedan ser probados en humanos”, afirmó el líder de la investigación, Uwe Rudolph, profesor y jefe de ciencias comparativas en la U. of I.
El primer estudio, publicado en la revista PNAS Nexus, examinó el problema del deterioro cognitivo postquirúrgico. El deterioro cognitivo es común inmediatamente después de la cirugía, pero estudios han encontrado que el 10% de los adultos mayores de 60 años aún presentan déficits en el aprendizaje, la memoria y la función ejecutiva tres meses después de la cirugía, según Rudolph. “Si multiplicamos eso por el número de cirugías que se realizan en personas de 60 años o más, la cifra es muy significativa”, señaló.
El propofol es un anestésico común que ha demostrado ser prometedor en otros estudios con ratones para mejorar la cognición en modelos de la enfermedad de Alzheimer, aunque en dosis altas puede dañar el cerebro, explicó Rudolph. Para estudiar si el propofol podría ayudar con la cognición después de la cirugía, los investigadores realizaron una cirugía en ratones mayores, un enfoque no tan común como parece.
“Otros estudios se han realizado en ratones más jóvenes, o utilizaron ratones mayores y los sometieron a anestesia, pero no realizaron una cirugía. Esto dificulta separar lo que es atribuible a la anestesia y lo que se debe al trauma de la cirugía en sí”, dijo Rajasekar Nagarajan, investigador postdoctoral de Illinois y primer autor de ambos estudios.
El equipo de Illinois descubrió que la administración intermitente de propofol, comenzando antes de la cirugía, aumentó el rendimiento de los ratones en una amplia variedad de tareas cognitivas después de la cirugía. Los resultados duraron cinco días después de una dosis, a pesar de que se cree que el propofol se elimina del cuerpo en cuestión de horas.
Al examinar de cerca lo que estaba sucediendo en los cerebros de los ratones, los investigadores encontraron que los ratones a los que se les administró propofol tuvieron un aumento duradero de ciertos receptores del neurotransmisor GABA, un regulador clave del aprendizaje y la memoria, en la superficie de las neuronas en la región del hipocampo del cerebro y una disminución de los marcadores de inflamación y muerte celular. Los ratones a los que no se les administró propofol no experimentaron estos cambios moleculares.
“Es bien sabido que la anestesia general y la cirugía pueden provocar un deterioro cognitivo, especialmente en personas mayores. Es sorprendente e interesante que un anestésico general como el propofol realmente pueda mejorar la función cognitiva después de la cirugía en personas mayores”, dijo Nagarajan. “Actualmente estamos realizando experimentos con un compuesto que aumenta específicamente la actividad del subtipo de receptor GABA que aumenta después de una sola administración de propofol. Dicho compuesto podría ayudar a prevenir los déficits cognitivos postoperatorios y potencialmente podría ser útil clínicamente”.
En el segundo estudio, publicado en la revista Pharmacology Research and Perspectives, los investigadores investigaron el deterioro de la memoria relacionado con la edad. Otros estudios han encontrado potencial para el aerosol nasal de insulina para mejorar la memoria en modelos de la enfermedad de Alzheimer, por lo que el equipo de Illinois se preguntó si también afectaba el deterioro de la memoria relacionado con la edad en general.
Los investigadores utilizaron un modelo de ratón que desarrollaron para imitar el envejecimiento en el hipocampo, llamado ratones pseudoenvejecidos. Administraron la insulina a la nariz diariamente durante nueve días tanto a los ratones pseudoenvejecidos como a un grupo de control de ratones.
Si bien no se observaron cambios significativos en el grupo de control, los ratones pseudoenvejecidos tratados con insulina intranasal mejoraron su rendimiento en tareas relacionadas con la memoria de trabajo, la memoria de reconocimiento y la memoria asociativa.
Profundizando nuevamente en los cambios moleculares en el cerebro, los investigadores encontraron que los ratones pseudoenvejecidos tenían un aumento en dos marcadores que regulan la inflamación neural, y la insulina intranasal revirtió ese aumento, reduciendo la inflamación.
“En conjunto, los resultados sugieren que la insulina intranasal puede proporcionar un enfoque terapéutico no invasivo para mitigar el deterioro cognitivo relacionado con la edad mediante la modulación de los mecanismos neuroinflamatorios”, escribieron los autores.
“Hay algunas indicaciones de que la insulina intranasal tiene efectos similares al propofol en la cognición después de la cirugía”, dijo Rudolph. “A continuación, queremos estudiar si los receptores alpha-5 GABA-A, que el propofol aumentó en la superficie neuronal, están involucrados en la acción de la insulina intranasal. También queremos identificar el subtipo exacto de neuronas en el hipocampo que es responsable de estos efectos”.
Este trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. bajo los números de premio R01GM128183 y R35GM153232.
