Estrategias neuroprotectoras en el envejecimiento cerebral. Mecanismos neuroquímicos y moleculares y su correlación con los efectos sobre las capacidades cognitivas

El desarrollo de la medicina y la tecnología ha favorecido el incremento de la proporción de población longeva a nivel mundial. Este contexto demográfico ha generado la necesidad de comprender mejor los cambios que ocurren a nivel cerebral durante el envejecimiento, así como de encontrar estrategias encaminadas a prevenir, retrasar y atenuar sus consecuencias. Aunque no se conocen bien todos los mecanismos moleculares implicados en el proceso de envejecimiento, se ha señalado como causas fundamentales el estrés oxidativo y la activación de la inflamación. En este sentido, los polifenoles, dadas sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, pueden ser moléculas claves para contribuir a la prevención del envejecimiento. El objetivo de este trabajo fue determinar los efectos protectores de los tratamientos con polifenoles sobre los cambios que ocurren durante el envejecimiento a nivel cerebral, así como analizar los mecanismos de acción implicados. Para ello se realizaron diversos tratamientos crónicos con los polifenoles resveratrol, silimarina, quercetina y naringenina en ratas viejas. Durante los tratamientos se realizaron diferentes pruebas comportamentales para analizar los efectos a nivel cognitivo y motor, comparando los resultados con los de ratas jóvenes y viejas control. Después de los tratamientos y sacrificio de los animales, se analizaron: mediante HPLC con detección electroquímica, la síntesis y acumulación de neurotransmisores monoaminérgicos implicados en los procesos cognitivos y motores; y mediante western blot, los niveles de inmunoreactividad de diferentes proteínas/vías de señalización (PI3K/Akt/mTOR, MEK/ERK, NF-B y SIRT1) implicadas en envejecimiento y/o inflamación. Se comprobó que el envejecimiento genera deterioro cognitivo y motor, que está ocasionado en parte por un declive en los sistemas monoaminérgicos centrales, así como por cambios en los niveles de proteínas relacionadas con envejecimiento e inflamación. Se comprobó que estos cambios son contrarrestados por los tratamientos crónicos con resveratrol, silimarina, quercetina y naringenina. Estos compuestos actúan como antioxidantes y antiinflamatorios, restaurando los niveles de los principales neurotransmisores monoaminérgicos, así como regulando los niveles de proteínas claves en el proceso de envejecimiento y neuroinflamación como SIRT1 y NF-B, en regiones cerebrales fundamentales para la correcta funcionalidad de los procesos cognitivos y motores.El desenvolupament de la medicina i la tecnologia ha afavorit l'increment de la proporció de població longeva a nivell mundial. Aquest context demogràfic ha generat la necessitat de comprendre millor els canvis que ocorren a nivell cerebral durant l'envelliment, així com de trobar estratègies encaminades a prevenir, retardar i atenuar les seves conseqüències. Encara que no es coneixen bé tots els mecanismes moleculars implicats en el procés d'envelliment, s'han assenyalat com a causes fonamentals l'estrès oxidatiu i l'activació de la inflamació. En aquest sentit, els polifenols, donades les seves propietats antioxidants i antiinflamatòries, poden ser molècules claus per contribuir a la prevenció de l'envelliment. L'objectiu d'aquest treball va ser determinar els efectes protectors dels tractaments amb polifenols sobre els canvis que ocorren durant l'envelliment a nivell cerebral, així com analitzar els mecanismes d'acció implicats. Per a això es van realitzar diversos tractaments crònics amb els polifenols resveratrol, silimarina, quercetina i naringenina en rates velles. Durant els tractaments es van realitzar diferents proves comportamentals per analitzar els efectes a nivell cognitiu i motor, comparant els resultats amb els de rates joves i velles control. Després dels tractaments i sacrifici dels animals, es van analitzar: mitjançant HPLC amb detecció electroquímica, la síntesi i acumulació de neurotransmissors monoaminèrgics implicats en els processos cognitius i motors; i mitjançant Western blot, els nivells de inmunoreactivitat de diferents proteïnes/vies de senyalització (PI3K/Akt/mTOR, MEK/ERK, NF-B i SIRT1) implicades en envelliment i/o inflamació. Es va comprovar que l'envelliment genera deteriorament cognitiu i motor, que està ocasionat en part per un declivi en els sistemes monoaminèrgics centrals, així com per canvis en els nivells de proteïnes relacionades amb envelliment i inflamació. Es va comprovar que aquests canvis són contrarestats pels tractaments crònics amb resveratrol, silimarina, quercetina i naringenina. Aquests compostos actuen com a antioxidants i antiinflamatòries, restaurant els nivells dels principals neurotransmissors monoaminèrgics, així com regulant els nivells de proteïnes claus en el procés d'envelliment i neuroinflamació com SIRT1 i NF-B, en regions cerebrals fonamentals per a la correcta funcionalitat dels processos cognitius i motors.The development of medicine and technology has helped to increase the proportion of the aging population worldwide. This demographic context has created the need to better understand the changes that occur in the brain during aging and to find strategies to prevent, delay and mitigate its consequences. Although not all the molecular mechanisms involved in the aging process are well known, oxidative stress and activation of inflammation have been identified as the leading causes. In this regard, the polyphenols due to its antioxidant and anti-inflammatory properties, may be key molecules contributing to the prevention of aging. The aim of this study was to determine the protective effects of the treatments with polyphenols on the changes that occur during aging in the brain, and to analyze the mechanisms of the action involved. Various chronic treatments were carried out with the polyphenols resveratrol, silymarin, quercetin and naringenin in old rats. Different behavioral tests were performed during treatments in order to analyze the effects at a cognitive and motor level, comparing the results with those of young and old control rats. After treatments and the sacrifice of animals it was analyzed: the synthesis and accumulation of monoamine neurotransmitters involved in cognitive and motor processes, by HPLC with electrochemical detection; and the immunoreactivity levels of different protein/signaling pathways (PI3K/Akt/mTOR, MEK/ERK, NF-B and SIRT1) involved in aging and/or inflammation, by Western blot. It was found that aging generates cognitive and motor impairment, which is caused in part by a decline in the central monoaminergic systems, as well as changes in the levels of proteins related to aging and inflammation. It was found that these changes are reversed by chronic treatment with resveratrol, silymarin, quercetin and naringenin. These compounds act as antioxidants and anti-inflammatories, restoring the levels of the major monoaminergic neurotransmitters and regulating the levels of key proteins in the aging process and neuroinflammation such as SIRT1 and NF-B in brain regions critical for accurate functionality of cognitive and motor processes