Demostrada la existencia de c¨¦lulas madre en el cerebro que permiten la generaci¨®n de neuronas durante toda la vida

El equipo de la bi¨®loga Mar¨ªa Llorens-Mart¨ªn en el Centro de Biolog¨ªa Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM) hab¨ªa abierto un campo enorme en el estudio del cerebro cuando, hace a?o y medio, descubri¨® neuronas inmaduras en el hipocampo de adultos. La investigadora relata que ese hallazgo ¡°sugerir¨ªa la existencia de un proceso de neurog¨¦nesis, que esas neuronas nac¨ªan durante la vida adulta¡±. El trabajo continu¨® para descartar que esas c¨¦lulas fundamentales para recibir, procesar y transmitir informaci¨®n se hubieran generado al nacer y quedado en estado de inmadurez, como defend¨ªan muchos cient¨ªficos. Ahora, la investigadora y su equipo han demostrado de forma definitiva, tras el estudio de 48 cerebros adultos (15 de ellos cognitivamente sanos), la existencia de c¨¦lulas madre e hijas, que se dividen muy r¨¢pidamente (proliferativas), maduran y generan nuevas neuronas. Y las deficiencias en este proceso no son la causa de enfermedades neurodegenerativas, sino al rev¨¦s: son estas dolencias las que limitan la capacidad de seguir creando neuronas. El estudio lo publica este jueves la revista Science.

Llorens-Martin ha cerrado con su descubrimiento una discusi¨®n de d¨¦cadas sobre la neurog¨¦nesis en los adultos y ha abierto una enorme puerta al estudio de posibilidades terap¨¦uticas para favorecer el mantenimiento de esta capacidad durante todo el ciclo vital: ¡°Hemos podido reconstruir, por decirlo as¨ª, toda la vida de estas nuevas neuronas, desde sus c¨¦lulas madre, que las generaron, hasta que se convierten en neuronas maduras. Eso, hasta ahora, no se sab¨ªa. Se conoc¨ªa su presencia, pero no de d¨®nde proced¨ªan¡±.

Seg¨²n explica la investigadora, ¡°estas c¨¦lulas madre proceden del hipocampo, la misma zona donde se encontraron las neuronas inmaduras. Es un ¨¢rea que se denomina giro dentado¡±. Para identificarlas, se hab¨ªan utilizado distintos marcadores que pod¨ªan identificar c¨¦lulas madre, pero tambi¨¦n astrocitos (c¨¦lulas gliales), porque no eran espec¨ªficos. El estudio de Llorens-Mart¨ªn ha utilizado una metodolog¨ªa especial para visualizar las c¨¦lulas madre neurog¨¦nicas y una combinaci¨®n de marcadores que excluyen que esas puedan ser astrocitos.

La presencia de procesos patol¨®gicos que se dan en las enfermedades neurodegenerativas da?an el nicho neurog¨¦nico, que se convierte en un entorno hostil para la generaci¨®n de nuevas neuronas, pierde esa capacidad que en principio deber¨ªa permanecer de por vida

Mar¨ªa Llorens-Mart¨ªn, Centro de Biolog¨ªa Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM)

La nueva t¨¦cnica ha permitido observar morfol¨®gicamente las c¨¦lulas dentro del giro dentado y sus deficiencias. Estos defectos en la neurog¨¦nesis, seg¨²n el estudio, no son la causa de enfermedades como Huntington, p¨¢rkinson, demencia con cuerpos de Lewy y demencia frontotemporal, sino que pueden ser la consecuencia de estas dolencias. ¡°En el caso de la ELA [esclerosis lateral amiotr¨®fica] se ven afectadas motoneuronas y en el caso del p¨¢rkinson, neuronas de la sustancia negra. Est¨¢n muy lejos del hipocampo y, por lo tanto, no podemos decir que estos defectos en neurog¨¦nesis sean la causa de estas enfermedades¡±.

Al contrario, es el hipocampo el que presenta una notable vulnerabilidad a patolog¨ªas neurodegenerativas. ¡°Cada una de estas enfermedades genera una firma celular propia y da?a de manera m¨¢s acusada a determinadas subpoblaciones celulares que forman parte del proceso de neurog¨¦nesis hipocampal adulta. De esta manera, algunas poblaciones celulares son m¨¢s vulnerables a determinadas enfermedades que a otras¡±, explican los autores de la investigaci¨®n.

Llorens-Mart¨ªn considera que las deficiencias en la neurog¨¦nesis adulta ¡°pueden estar relacionadas con los s¨ªntomas cognitivos, con la alteraci¨®n del estado de ¨¢nimo o los procesos depresivos que muchas veces ocurren estos pacientes¡±. ¡°La presencia de estos procesos patol¨®gicos que se dan en las enfermedades neurodegenerativas¡±, explica, ¡°da?an el entorno, lo que llamamos el nicho neurog¨¦nico, que es otra de las cosas que hemos descubierto. Ese nicho se convierte en un entorno hostil, por decirlo as¨ª, para la generaci¨®n de nuevas neuronas, pierde esa capacidad que en principio deber¨ªa permanecer de por vida. Vemos neurog¨¦nesis en los pacientes con todas estas enfermedades y en todas las etapas. Sin embargo, vemos alteraciones en el n¨²mero, menos proliferaci¨®n, lo cual nos habla de que estas c¨¦lulas est¨¢n m¨¢s inactivas. Y una caracter¨ªstica com¨²n a todas las enfermedades son las alteraciones en la maduraci¨®n de las nuevas neuronas, es decir, que aunque haya m¨¢s, no maduran correctamente, tienen una forma que llamamos aberrante y lo m¨¢s probable es que mueran por el camino, pero la microgl¨ªa, como sistema inmune del cerebro, no es capaz de eliminarlas¡±.

La demostraci¨®n de la neurog¨¦nesis adulta, la localizaci¨®n de su origen y los efectos de las enfermedades sobre este proceso revelan nuevas opciones terap¨¦uticas de gran importancia. ¡°Nuestro estudio¡±, asegura Llorens-Mart¨ªn, ¡°permite abrir una puerta a la posibilidad de recuperar la neurog¨¦nesis y atenuar algunos de los efectos colaterales de las enfermedades que est¨¢n directa o quiz¨¢s indirectamente relacionadas con el hipocampo, es decir, todas aquellas funciones en las cuales participan estas nuevas neuronas que no sean motoras¡±. ¡°Recuperando esta neurog¨¦nesis¡±, a?ade, ¡°podr¨ªamos o bien prevenir la aparici¨®n de estos d¨¦ficits o quiz¨¢s ralentizar su progresivo avance. Y tambi¨¦n existe un campo terap¨¦utico para favorecer la neurog¨¦nesis. Hay algunos estudios en marcha sobre los efectos de determinadas estrategias, principalmente no farmacol¨®gicas, en ratones. Nuestro grupo se lleva bastantes a?os intentando revertir las alteraciones cognitivas y celulares que se producen en modelos animales mediante, por ejemplo, ejercicio f¨ªsico o lo que denominamos enriquecimiento ambiental, que es una combinaci¨®n un poco m¨¢s compleja y que engloba, adem¨¢s de ejercicio f¨ªsico, estimulaci¨®n cognitiva y una mayor interacci¨®n social. Hay un consenso generalizado de que, cuando empiezan a aplicarse antes de la aparici¨®n de la enfermedad, s¨ª que son efectivas¡±.

Jes¨²s ?vila, investigador del Centro de Biolog¨ªa Molecular Severo Ochoa, considera el descubrimiento un ¡°hito¡± que cierra una gran controversia sobre la neurog¨¦nesis en adultos: ¡°Este proceso disminuye, pero existe en las personas mayores, aunque se ve afectado por enfermedades degenerativas¡±. ¡°Es muy relevante¡±, a?ade el cient¨ªfico, ¡°el concepto de prevenci¨®n que aporta la investigaci¨®n, ya que, en muchos casos, la diagnosis cl¨ªnica de la enfermedad llega demasiado tarde, cuando ya han muerto muchas neuronas y es dif¨ªcil arreglar algo que ya est¨¢ destruido¡±. ?vila destaca que la investigaci¨®n permite buscar ¡°qu¨¦ es lo acontece antes, cu¨¢les son los riesgos y si est¨¢n relacionados con el modo de vida en los a?os anteriores de la vejez o con un estr¨¦s cr¨®nico¡±.

El cient¨ªfico considera que el estudio aporta una nueva forma de aproximarse a las enfermedades neurodegenerativas: ¡°Se habla de ellas como si fuera un conjunto, pero es necesario buscar especificidades y las zonas afectadas. El trabajo de Llorens-Mart¨ªn abre un nuevo camino¡±.

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