Un estudi publicat a Nature reconstrueix, cèl·lula a cèl·lula, com evoluciona l’escorça prefrontal des del naixement fins a la vellesa. L’anàlisi ha permès identificar com canvien els diferents tipus cel·lulars i els seus patrons d’activitat gènica al llarg de gairebé un segle de vida. L’escorça prefrontal és una de les regions del cervell dedicades al control de la planificació, la presa de decisions, la resolució de problemes, el control d’ impulsos o la regulació emocional. Ara, un equip internacional del consorci PsychAD ha elaborat un dels mapes més detallats fins ara de com evolucionen les cèl·lules d’aquesta regió cerebral.
Un punt d’inflexió en el desenvolupament cerebral als 24 anys
Els investigadors han analitzat mostres de l’escorça prefrontal dorsolateral de 284 persones d’entre 0 i 97 anys i han estudiat quins gens estan actius en cadascun dels principals tipus cel·lulars. El resultat és un atles de més d’un milió de cèl·lules que permeten seguir les “trajectòries” moleculars de les neurones i les cèl·lules glials (les cèl·lules que les acompanyen i els hi donen suport) durant el desenvolupament, l’edat adulta i l’envelliment.
La importància d’aquest treball no és només saber com canvia el cervell amb l’edat, sinó poder veure què passa amb cadascun dels tipus de cèl·lules que el formen. Durant la infància i l’adolescència, els investigadors observen canvis intensos relacionats amb el desenvolupament cerebral, la formació i la remodelació de les connexions neuronals i la gliogènesi. Després, aquests patrons moleculars semblen entrar en una etapa de relativa estabilitat. De fet, l’estudi identifica un punt d’inflexió al voltant dels 24 anys. A partir d’aquesta edat, la composició i els patrons d’expressió gènica de la majoria dels subtipus de neurones i cèl·lules glials analitzats es mantenen relativament estables. Això suggereix que cap als 24 anys moltes de les poblacions cel·lulars de l’escorça prefrontal han completat una etapa important de la seva maduració.
Quines cèl·lules envelleixen més al cervell?
L’atles mostra també que l’envelliment cerebral no afecta de la mateixa manera totes les cèl·lules. Durant la vellesa, els canvis més importants es produeixen especialment en les cèl·lules glials com els astròcits, els oligodendròcits i la micròglia, que tenen funcions essencials de suport, manteniment i defensa del cervell. Això apunta a enfocar la recerca a aquestes cèl·lules si volem esbrinar les claus de l´envelliment cerebral. Els investigadors també van observar canvis en els ritmes circadiaris. Després dels 60 anys, la forta sincronització del rellotge circadiari de les neurones durant l’edat adulta es va perdent, mentre que algunes poblacions glials i de micròglia desenvolupen nous patrons relacionats amb l’estrès cel·lular.
Aquest estudi s’emmarca en una línia de recerca més àmplia que busca precisament descriure amb cada vegada més detall les cèl·lules i els circuits que formen el cervell. En aquest context, forma part de l’impuls de la BRAIN Initiative, el projecte nord-americà sobre el cervell que es va posar en marxa el 2013 durant la presidència de Barack Obama. La iniciativa ha continuat desenvolupant-se malgrat els canvis de govern i el context polític dels Estats Units. Per a Rafael Yuste, professor de la Universitat de Columbia i un dels impulsors del projecte BRAIN en declaracions a Science Media Center, defensa que “caracteritzar els diferents tipus de cèl·lules del cervell és essencial per entendre com funcionen els circuits neuronals”.
Cal destacar però que aquest estudi està fet amb mostres que procedeixen de teixit cerebral post mortem, i per tant descriu associacions entre edat, tipus cel·lular i activitat dels gens, però no pot demostrar relacions de causa i efecte. Però com explica Marta Nieto, líder del grup de investigació del Desarrollo de la Corteza Cerebral en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) a Science Media Center Això no resta valor al treball, al contrari, l’amplitud i la qualitat de les dades converteixen aquest atles en un excel·lent punt de partida per orientar moltes de les preguntes que la recerca sobre l’envelliment cerebral haurà d’intentar respondre en els propers anys”.