Los cromosomas X podrían ayudar a explicar las diferencias sexuales en la cognición
Salud ¿Podría el envejecimiento cerebral ser culpa de la madre?
Los cromosomas X podrían ayudar a explicar las diferencias sexuales en la cognición
Las mujeres nacen con dos cromosomas X y heredan uno de cada progenitor. Pero en cada célula de su cuerpo solo se necesita un cromosoma X, por lo que el otro se inactiva aleatoriamente. Algunas de las células utilizan solo un cromosoma X materno, mientras que otras dependen únicamente del cromosoma X paterno.
Ahora, investigadores de la Universidad de California en San Francisco han descubierto que cuando las células cerebrales de ratones hembra expresan solo un cromosoma X materno, su memoria y sus habilidades cognitivas se deterioran más rápido que las de los ratones hembra que expresan tanto el cromosoma X materno como el paterno.
El descubrimiento, publicado en la revista Nature, podría explicar la variación en el envejecimiento cerebral entre los sexos, ya que los varones heredan solo el cromosoma X materno, así como la variación entre mujeres individuales.
«Estos hallazgos plantean la posibilidad de que algunas mujeres que expresan más del cromosoma X de su madre por pura casualidad puedan tener un mayor deterioro cognitivo con el envejecimiento o un mayor riesgo de enfermedades como el Alzheimer», dijo Dena Dubal, profesora de neurología y titular de la Cátedra David A. Coulter en Envejecimiento y Enfermedades Neurodegenerativas en la UCSF, y autora principal del nuevo artículo. «En última instancia, también podría ayudarnos a encontrar estrategias constructivas para retrasar el envejecimiento cerebral en ambos sexos».
La X marca el cerebro
Investigaciones anteriores han sugerido que el cromosoma X (del que la mayoría de las mujeres tienen dos y la mayoría de los hombres solo uno) es vital para la salud cerebral. Las mutaciones en el cromosoma X a menudo causan discapacidad intelectual, y las mujeres que nacen con solo un cromosoma X (un diagnóstico conocido como síndrome de Turner) pueden tener deterioro cognitivo. Algunos investigadores plantean la hipótesis de que los cromosomas X podrían ayudar a explicar las diferencias sexuales en la cognición, la memoria verbal o el riesgo de enfermedades cerebrales.
Samira Abdulai-Saiku primera autora del nuevo trabajo, explica: «Dado que el cromosoma X está enriquecido con genes relacionados con el cerebro, se volvió muy importante para nosotros saber qué papel podría desempeñar en el envejecimiento cerebral».
Origen del cromosoma X
Dubal y Abdulai-Saiku estaban especialmente interesados en saber si el origen del cromosoma X (de la madre o del padre) era importante para las células. Sabían que cuando se forman los óvulos y los espermatozoides, se añaden etiquetas químicas a determinados genes de los cromosomas. Estas marcas difieren según si el cromosoma procede de la madre (óvulo) o del padre (espermatozoide). Las marcas influyen en qué genes se activan cuando se utiliza cada cromosoma en las células.
En el nuevo estudio, el equipo de investigación crió ratones hembras para que expresaran solo cromosomas X maternos o una mezcla de cromosomas X maternos y paternos.
«La desviación del cromosoma X es algo común entre los seres humanos y, sin duda, hay mujeres que tienen niveles mucho más altos o más bajos de cromosomas X maternos que otras, simplemente por casualidad».
El efecto de los cromosomas maternos
Dubal y Abdulai-Saiku descubrieron que los ratones hembra con un cromosoma X materno activo únicamente mostraban una memoria y una capacidad de aprendizaje más pobres a medida que envejecían. En los cerebros de estos ratones, el cromosoma X materno aceleraba el envejecimiento biológico en el hipocampo, una zona cerebral crucial para el aprendizaje y la memoria.
«Lo que demostramos es que los cerebros de estos animales envejecían más rápido que los cerebros de sus hermanas genéticamente idénticas que tenían activados los cromosomas X de mamá y papá», explicó Dubal.
Al realizar análisis detallados de las células cerebrales, el equipo pudo identificar ciertos genes que estaban completamente silenciados en los cromosomas X maternos, pero no en los paternos.
Cuando los investigadores utilizaron la tecnología de edición genética CRISPR para activar los genes silenciados en los cromosomas X maternos en ratones hembra, éstos se volvieron más inteligentes en su vejez.
«En conjunto, todos estos experimentos nos sugirieron que el origen parental de un cromosoma X puede tener un gran impacto en la salud del cerebro», afirmó Abdulai-Saiku.
¿Raíces evolutivas?
El nuevo estudio no fue diseñado para probar exactamente por qué el cromosoma X materno aceleraría el envejecimiento cerebral en comparación con el cromosoma X paterno. Sin embargo, Dubal planteó la hipótesis de que los genes silenciados en el cromosoma materno podrían transmitir una ventaja en etapas más tempranas de la vida.
«Es posible que este patrón de expresión genética sea realmente beneficioso para el desarrollo del cerebro, pero luego surge esta desventaja más adelante en la vida», dijo.
Dubal espera seguir estudiando el papel del cromosoma X en el envejecimiento cerebral y si puede explicar el riesgo de sufrir enfermedades cerebrales o pérdida de memoria.
«El cromosoma X que heredaste de tu madre desactiva genes, acelera el envejecimiento y afecta la cognición» y se pregunta Duval: «¿Podemos revertir esto?».
