El reloj interno de las neuronas

Un equipo internacional de investigaci¨®n, en el que participa el Institut Cavanilles de la Universitat de Val¨¨ncia, en el Parc Cient¨ªfic, ha descubierto que la selecci¨®n natural por la que sobreviven las neuronas de segunda generaci¨®n en el cerebro no depende del contacto que establezcan con neuronas iniciales, como se pensaba, sino de su propio reloj interno. Este dato pone en duda la explicaci¨®n m¨¢s cl¨¢sica sobre la forma en que se determina el n¨²mero de c¨¦lulas neuronales, una de las grandes cuestiones de la biolog¨ªa del cerebro humano. El trabajo est¨¢ dirigido por el neurobi¨®logo mexicano y Premio Pr¨ªncipe de Asturias de Investigaci¨®n Cient¨ªfica Arturo ?lvarez-Buylla (University of California) y se realiza en colaboraci¨®n con el equipo del catedr¨¢tico de Biolog¨ªa Celular Jos¨¦ Manuel Garc¨ªa Verdugo (Universitat de Val¨¨ncia).

La toma de decisiones por parte de nuestro cerebro es el resultado del establecimiento de se?ales excitadoras e inhibidoras, cuya interacci¨®n da lugar a procesos muy complejos en la corteza cerebral. Los circuitos inhibitorios de esta zona est¨¢n formados por interneuronas (neuronas que comunican a las neuronas sensoriales con las motoras), procedentes de otras c¨¦lulas precursoras que se eliminan durante el desarrollo postnatal.

Conocer c¨®mo se determina el n¨²mero final de neuronas en el cerebro de un individuo es algo fundamental para la neurociencia, ya que es bien sabido que durante la etapa embrionaria existe una sobreproducci¨®n de este tipo de c¨¦lulas.

Hasta ahora se pensaba que la muerte de determinadas poblaciones neuronales se deb¨ªa a la competencia de ¨¦stas por se?ales tr¨®ficas extr¨ªnsecas (la denominada hip¨®tesis neurotr¨®fica). Sin embargo, en este trabajo se desvela que el control de algunas poblaciones neuronales se debe a se?ales intr¨ªnsecas de estas neuronas, independientemente de las condiciones de su entorno.

El resultado es importante para

En el estudio con el modelo animal, publicado en la revista Nature, los autores han descrito c¨®mo hasta un 40% de las interneuronas corticales del cerebro del rat¨®n son eliminadas durante los primeros d¨ªas de vida. ¡°Pero la importancia de este descubrimiento ¨Ccomenta J.M. Garc¨ªa Verdugo- radica en que esta cronolog¨ªa se repite independientemente del entorno de se?ales a las que las c¨¦lulas est¨¦n expuestas¡±.

Los resultados de este estudio abren un nuevo escenario donde la explicaci¨®n m¨¢s cl¨¢sica para la determinaci¨®n del n¨²mero celular en el cerebro podr¨ªa no ser v¨¢lida. ¡°La hip¨®tesis neurotr¨®fica est¨¢ mundialmente aceptada y este descubrimiento podr¨ªa romper con ella¡±, se?ala Garc¨ªa Verdugo. ¡°A partir de este momento, se abre un debate neurocient¨ªfico internacional en torno a esta idea, que seguiremos defendiendo con demostraciones cient¨ªficas¡±.

Las principales hip¨®tesis que se plantean para explicar el proceso son dos. Por un lado, la posible generaci¨®n de un n¨²mero excesivo de precursores interneuronales como medida preventiva ante la existencia de precursores defectuosos. Y por otro, la posibilidad de que este tipo neuronal reciba se?ales de supervivencia exclusivamente a trav¨¦s de sus propias interneuronas hermanas, y por v¨ªas todav¨ªa por determinar.

Las implicaciones de este descubrimiento son importantes, ya que las interneuronas juegan un papel cr¨ªtico en la fisiolog¨ªa de la corteza del cerebro. Su alteraci¨®n se ha relacionado con la aparici¨®n de enfermedades neurol¨®gicas como epilepsia, esquizofrenia y enfermedad de Alzheimer. Por tanto, un mayor conocimiento de su funcionamiento, conlleva un mejor entendimiento de la fisiopatolog¨ªa del cerebro y la posibilidad del dise?o y utilizaci¨®n de nuevas medidas terap¨¦uticas.