La D-galactosa afecta el cervell de forma diferent segons el sexe en l'envelliment

19/02/2018

Un estudi coordinat per la Universitat Autónoma de Barcelona en col·laboració amb la Universidad de La Laguna demostra la rellevància biològica del sexe en els efectes conductuals i neuro-immuno-endocrins de l'envelliment accelerat causat pel tractament crònic amb D-galactosa, un sucre molt abundant en la llet i, en menor grau, algunes fruites i verdures. La recerca s'ha publicat al Journal of Gerontology: Biological Sciences and Medical Sciences.

Durant gairebé vint anys, el tractament crònic amb D-galactosa s'ha utilitzat com a eina per aconseguir models animals d'envelliment accelerat. La seva neurotoxicitat és deguda a l'acumulació anormal de ROS, molècules pròpies d'estrès oxidatiu i AGEs, lípids i proteïnes modificats després de la seva exposició a sucres, tots dos relacionats amb l'acceleració del declivi funcional multisistèmic que te lloc durant l'envelliment. Aquests productes biològics induïts per la D-galactosa estan implicats també en el desenvolupament o l'agreujament de moltes malalties degeneratives com la diabetis, la arteriosclerosis, les nefropaties, les infeccions i la malaltia d'Alzheimer.

“La dificultat en la recerca en els models d'envelliment accelerat amb la D-galactosa rau en que els seus efectes neurotòxics a nivell bioquímic no sempre es tradueixen o poden ser observables a manera de símptomes a nivell conductual. En aquest estudi hem pogut constatar alguns d'ells de manera contundent i observar diferències importants entre el sexe masculí i el femení”, assenyala la Dra. Lydia Giménez-Llort, investigadora principal del projecte.

Els investigadors han escodrinyat, mitjançant una anàlisi del comportament completa i multifuncional, els efectes crònics de dosis baixes (50 mg / kg) i altes (100 mg / kg) de D-galactosa en ratolins mascles i femelles de 6 mesos d'edat -l'equivalent a 40 anys en humans-. A partir de dotze proves han avaluat les esferes sensorial i motor, emocional i cognitiva, a més d'explorar els efectes en el sistema neuro-immuno-endocrí, determinant per precisar la capacitat vital o edat biològica dels individus.

Els resultats assenyalen l'existència de diferents llindars de sensibilitat dependents del sexe en la capacitat funcional dels animals per complir amb el rendiment requerit per les tasques: la D-galactosa exerceix efectes pro-envelliment a nivell sensoriomotor i en el sistema immunoendocrí en mascles, mentre que les femelles mostren alteracions en el rendiment motor i en alguns processos d'aprenentatge i memòria espacial -capacitat de registrar informació sobre l'entorn i l'orientació-, dependents de l'hipocamp i del cerebel.

“Els resultats més sorprenents són els de la dosi baixa de D-galactosa, que sembla desencadenar efectes positius en els mascles, com un millor aprenentatge i memòria, mentre que les femelles segueixen la dosi-resposta conductual esperada, un pitjor aprenentatge motor i espacial, toti que després milloren alguns aspectes de la memòria. Aquests resultats assenyalen la complexitat dels efectes a nivell funcional, per la qual cosa totes aquestes observacions obren noves línies de recerca per dilucidar els mecanismes neuronals subjacents i comprendre la vulnerabilitat i la protecció diferencial observada”,  matisa el Dr. Rafael Castro, investigador de la ULL i coautor de l'estudi.

“En els últims anys, la medicina específica del sexe, l’anomenada Gender-specific Medicine, alerta sobre la necessitat i importància d'investigar tenint en compte el sexe i el gènere, així com considerar el factor edat, per aconseguir tenir un major coneixement de la biologia al llarg de la nostra vida i fer una medicina més personalitzada. El nostre estudi demostra aquesta necessitat i abunda en la idea que els sexes masculí i femení haurien de considerar-se com dos escenaris naturals excepcionals on estudiar el paper dels factors biològics, psicològics, socials i mediambientals, la seva interacció funcional i el seu impacte en la intercomunicació de les xarxes homeostàtiques, les que garanteixen l'equilibri en la salut i que estan afectades en la malaltia, al llarg del cicle de vida”, remarca la Dra. Giménez-Llort.

La recerca contribueix també a aprofundir en la importància de l'estudi dels determinants biològics i ambientals, així com dels diferents estils i hàbits de vida en etapes com l'equador de la vida, en la qual el procés d'envelliment avança, minvant gradualment les capacitats funcionals d'un organisme que comença a veure limitada la seva capacitat biològica antioxidant per contrarestar els desequilibris propis de l'edat.

Els resultats formen part de la tesi doctoral de Raquel Baeta-Corral, primera autora de l'article, i són fruit d'una recerca liderada per Lydia Giménez-Llort, Directora de la Unitat de Psicologia Mèdica, Departament de Psiquiatria i Medicina Legal i investigadora de l'Institut de Neurociències de la UAB, juntament amb el Dr. Rafael Castro, director del Laboratorio de Neurobiología y Terapia Génica, Departamento de Ciencias Médicas Básicas de la ULL, en el marc d'un projecte Fons de Recerca en Salut de l'Instituto de Salud Carlos III*.

Referència: Sexual dimorphism in the behavioral responses and the immunoendocrine status in D-galactose induced aging. (2018). J Gerontol A Biol Sci Med Sci - Oxford University Press. Raquel Baeta-Corral, Rafael Castro-Fuentes, Lydia Giménez-Llort. DOI 10.1093/gerona/gly031.

_____________________________________________________________________________
*Projecte FIS del Instituto de Salud Carlos III  - Subdirección General de Evaluación y Fomento de la Investigación (AES-PI10/00283), cofinanciado por la European Regional Development Fund (ERDF) y el proyecto Europeo ArrestAD H2020 Fet-OPEN-1-2016-2017 737390