La edad condiciona la respuesta del cerebro a los estímulos físicos y cognitivos: en los jóvenes madura y en los mayores rejuvenece
Científicos del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias (IUOPA) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han estudiado los cambios que ocurren durante el envejecimiento en el cerebro y el efecto de la estimulación física y cognitiva sobre las neuronas de ratones. Los resultados indican que el impacto de los estímulos externos depende en gran medida de la edad del individuo. El trabajo, publicado en la revista Cell Reports, se ha llevado a cabo en el Laboratorio de Epigenética del Cáncer y Nanomedicina del Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN), centro mixto del CSIC, el Gobierno del Principado de Asturias y la Universidad de Oviedo.
Hoy en día existe un interés creciente por promover un envejecimiento saludable y lograr una vejez con la mayor calidad de vida posible, libre de enfermedades y discapacidades. Estudios previos realizados por el grupo de investigación del CINN han demostrado que factores del estilo de vida, como la actividad física, la educación y la nutrición, ejercen un impacto decisivo en la salud a lo largo de la vida. Sin embargo, un aspecto que no se había considerado hasta la fecha es la influencia de estos estímulos en el cerebro en diferentes etapas de la vida.
Envejecimiento y enriquecimiento ambiental
Este estudio liderado por el CSIC, organismo dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU), ha utilizado un modelo experimental basado en el “enriquecimiento ambiental” que consiste en alojar ratones durante varios meses en un espacio que ofrece gran diversidad de estímulos (juguetes, ruedas, túneles, etc.). Este entorno potencia la actividad cognitiva, física y social de los animales y mimetiza una intervención de estilo de vida que podría alcanzarse mediante diferentes actividades en humanos.
En la investigación se estudiaron ratones jóvenes y ancianos sometidos a este enriquecimiento ambiental, analizando la estructura espacial del ADN dentro de las neuronas del hipocampo, una región cerebral especialmente relevante en procesos como la memoria y el aprendizaje. Se observó que el resultado de la estimulación dependía de la edad en la que realizaba la intervención. De hecho, en ratones ancianos se revirtieron cambios asociados al envejecimiento mientras que en ratones jóvenes se promovieron cambios asociados con el desarrollo y maduración.
Mario Fernández Fraga, Jefe de Grupo de Epigenética del cáncer, Coordinador Científico del IUOPA y profesor de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), apunta que “los resultados de nuestro trabajo muestran el impacto molecular y epigenético que tiene el estilo de vida sobre el cerebro, lo que refuerza la importancia de realizar intervenciones para favorecer el envejecimiento saludable”. Este estudio sienta las bases para desarrollar futuros trabajos en este campo. “Hemos generado datos sobre la estructura tridimensional del ADN utilizando una tecnología de última generación, aplicada por primera vez en un estudio de este tipo. Nuestros resultados serán de gran utilidad para la comunidad científica, ya que muestran cómo cambian las neuronas con el envejecimiento, así como tras la estimulación cognitiva y física” explica Agustín Fernández Fernández, investigador principal del mismo laboratorio.
Los resultados moleculares del trabajo revelaron que los estímulos externos tienen distintos efectos cuando se producen en distintas etapas de la vida. “Parte de las alteraciones moleculares asociadas al envejecimiento que se observan en individuos ancianos, se revierten con el enriquecimiento ambiental, lo que indica que un estilo de vida activo y dinámico puede favorecer el rejuvenecimiento del cerebro”, apunta Javier Gancedo Verdejo, científico del CSIC y primer autor del trabajo. Además, Rocío González Urdinguio, científica titular del CSIC que ha coliderado el estudio, añade: “Hemos visto que el impacto de la estimulación cognitiva y física es completamente diferente en función de la edad del individuo. En el caso de los ratones jóvenes, el enriquecimiento ambiental parece promover el desarrollo y maduración de las neuronas”.
El Laboratorio de Epigenética del Cáncer y Nanomedicina del Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN-CSIC) forma parte del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias (IUOPA, Universidad de Oviedo), del Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA), y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER, Instituto de Salud Carlos III). Además, este trabajo ha contado con la participación de investigadores del laboratorio de Organización 3D de la cromatina, liderado por Biola M. Javierre, en el Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras (IJC), y el laboratorio de José Luis Trejo, en el Instituto Cajal (IC-CSIC).
Referencia: Gancedo-Verdejo J, Urdinguio RG, Tejedor JR, Pérez RF, Peñarroya A, Santamarina Ojeda P, Roberti A, Kefauver JM, Álvarez-Díaz C, Rodríguez-Santamaría M, Trejo JL, Tomás-Daza L, Rovirosa L, Javierre BM, Fernández AF, Fraga MF. Age-dependent effect of environmental enrichment on the neural 3D chromatin interactome, Cell Rep. 2025 Aug 22;44(9):116182. doi: 10.1016/j.celrep.2025.116182. Online ahead of print.
Más información: mffraga@cinn.es
