Neurodegeneracion, envejecimiento y enfermedad de ... · Enfermedades neurodegenerativas (Pérdida...
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Abril, 12, 2012. Fundación Juan March, Madrid. Ciclo “Envejecemos…”
José López-Barneo Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS)
Hospital Universitario Virgen del Rocío/CSIC/Universidad de Sevilla Sevilla, Spain
Neurodegeneracion, envejecimiento y enfermedad de Parkinson; ¿asociación evitable?
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Cambios fundamentales en la sociedad humana en los últimos decenios
- Aumento de la esperanza de vida. Envejecimiento de la población
- Acumulación de evidencias científicas rigurosas sobre la posible modificación de la longevidad de la especie
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Cambios fundamentales en la sociedad humana en los últimos decenios
- Aumento de la esperanza de vida. Envejecimiento de la población
- Acumulación de evidencias científicas rigurosas sobre la posible modificación de la longevidad de la especie
Envejecemos…… afortunadamente y en el futuro lo haremos todavía más
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Aumento de la esperanza de vida y envejecimiento de la población humana
1 Media de esperanza
de vida
Mortalidad infantil
siglo XXI
siglo XX
Edad (años)
Supe
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Tasa
de
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s
siglo XXI (3er mundo)
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Modelos de aumento de la esperanza de vida (levadura, C. elegans, Drosophila, roedores, poblaciones humanas longevas)
Modificaciones ambientales y en hábitos de vida - disminución de la temperatura ambiental - disminución de la respiración celular y la síntesis de proteínas - señales del sistema reproductivo (extirpación de gónadas) - restricción calórica
Alteraciones genéticas - modulación de vías activadas por nutrientes (-Insulina, -IGF-1, -TOR quinasa, +AMP quinasa) - inducción de sirtuinas - inhibición de fosforilación oxidativa mitocondrial - inducción de telomerasa
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Aumento de la longevidad por la restricción calórica (CR) en ratones
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Factores de longevidad
Ambientales Genéticos
Estocásticos (el azar)
Los animales tienen latente un “potencial de longevidad” superior al que normalmente muestran
La longevidad es relativamente fácil de modificar y posiblemente depende de un número relativamente pequeño (<20/30) de genes
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El encéfalo humano
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Las neuronas y las redes neuronales; elementos básicos del sistema nervioso
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Cerebro normal Cerebro envejecido/ Alzheimer
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Sección coronal del cerebro normal y el envejecido (o afectado por la enfermedad de Alzheimer)
Normal Envejecido/Alzheimer
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Envejecimiento neuronal - Pérdida de neuronas - Neuronas con menos ramificaciones (neuritas) - Menos conexiones entre neuronas
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Enfermedades neurodegenerativas (Pérdida progresiva de neuronas y atrofia cerebral. Alteración de las funciones motoras, sensoriales, emocionales y cognitivas)
Enfermedad de Alzheimer y otras demencias Enfermedad de Parkinson Coreas, Esclerosis lateral amiotrófica, otras.
Problemas frecuentes. Curso crónico y muy invalidante. Alto coste personal (enfermo y familiares), social y sanitario
Lesiones degenerativas del sistema nervioso en el hombre asociadas al envejecimiento
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El envejecimiento es el factor de riesgo más importante para las enfermedades neurodegenerativas esporádicas
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Envejecimiento y enfermedades neurodegenerativas
- ¿Es el envejecimiento y la neurodegeneración una asociación
evitable?
- ¿Se puede prevenir o tratar las enfermedades neurodegenerativas?
- ¿Es posible combatir y retardar el envejecimiento cerebral?
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Lesiones en la enfermedad de Parkinson
Substancia negra
Desaparición de la substancia negra en enfermos parkinsonianos
Temblor, rigidez, bradiquinesia
Cuerpos de Lewy
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Patogenia de la enfermedad de Parkinson
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1
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Envejecimiento y enfermedad de Parkinson
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Cambios en el número y tamaño de las células de la sustancia negra con el envejecimiento y en la enfermedad de Parkinson
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joven
edad media
edad avanzada
E. Parkinson
joven
edad avanzada
Cambios en el tamaño de las células de la sustancia negra con el envejecimiento y en la enfermedad de Parkinson
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LvtSN
MvtSN
Casos controles (pérdida neuronal con la edad lineal) dtSN (7%), MvtSN (5%), LvtSN (2%)
Enfermos de Parkinson (pérdida neuronal exponencial) dtSN (56%), MvtSN (71%), LvtSN (91%)
Pérdida neuronal en la sustancia negra con el envejecimiento y en la enfermedad de Parkinson
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Parkinsonismo inducido por MPTP en monos normales (CON) y con restricción calórica (CR)
Lado enfermo Lado sano
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Niveles cerebrales de los factores neurotróficos BDNF y GDNF en monos con alimentación normal (CON) y con restricción calórica (CR)
BDNF
GDNF
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Envejecimiento y enfermedades neurodegenerativas
- ¿Es el envejecimiento y la neurodegeneración una asociación
evitable?
- ¿Se puede prevenir o tratar las enfermedades neurodegenerativas?
- ¿Es posible combatir y retardar el envejecimiento cerebral?
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Investigación en mecanismos patogénicos de la enfermedad de Parkinson. Nuevas terapias
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GDNF -/-
VTA
SN
Control Hippocampo Corteza cerebral
Con
trol
G
DN
FKO
C
Muerte neuronal selectiva en animales sin el factor neurotrófico GDNF
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Neurotrofismo y enfermedad de Parkinson
Dauer et al. Neuron (2003)
C. Tremor-rigidity-bradykinesia (Shaking palsy)
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Administración intraestriatal de GDNF en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson
St
SN
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El cuerpo carotídeo humano
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Chronic mouse parkinsonian MPTP model
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D
Carotid body transplants in chronic mouse parkinsonian
MPTP model
Histological and functional recovery
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Autotrasplante de agregados celulares de cuerpo carotídeo en enfermos de Parkinson
A
B
C
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A B
20
40
60
80
100
120
140
160
A 1
A 2
A 3
A 4
A 5
A 6
months
100
80
60
40
20
120
140
Pre 18 6 24 12
Blin
ded
UPD
RS
III s
core
in “
off”
1!2!
5!
4!3!
6!
3 years: 15% to 48% (n=3)
Resultados clínicos de los pacientes trasplantados con cuerpo carotídeo. Factores prognósticos
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Envejecimiento y enfermedades neurodegenerativas
- ¿Es el envejecimiento y la neurodegeneración una asociación
evitable?
- ¿Se puede prevenir o tratar las enfermedades neurodegenerativas?
- ¿Es posible combatir y retardar el envejecimiento cerebral?
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Bases científicas de una vida “sana” que retarde el envejecimiento cerebral
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Envejecimiento neuronal - Pérdida de neuronas - Neuronas con menos ramificaciones (neuritas) - Menos conexiones entre neuronas
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¿Será posible envejecer en estado de salud cerebral?
Concepto de ”esperanza de salud” frente a “esperanza de vida”
“healthspan” frente a “lifespan”
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George Bernard Shaw
¿Será posible alargar la vida más de 100 años sin neurodegeneración?