Tras las claves gen¨¦ticas del cerebro

Si alguien pens¨® que con el logro del genoma humano, con deletrear sus letras qu¨ªmicas, lo m¨¢s importante para conocer las claves del organismo estaba ya hecho, se equivoc¨® y mucho. La labor actual en todo el mundo para descifrar qu¨¦ hace cada gen es m¨¢s descomunal a¨²n y el cerebro no es distinto en esto de cualquier otro ¨®rgano del cuerpo, aunque s¨ª m¨¢s complejo. Aproximadamente la mitad de todos los genes del genoma (entre 20.000 y 25.000) est¨¢n relacionados con el cerebro, comenta el neurocient¨ªfico alem¨¢n R¨¹diger Klein. "Hay unos cien billones de neuronas en el cerebro y cada una hace unas 10.000 conexiones, formando, adem¨¢s, redes", a?ade. Y las neuronas hacen -gracias a los genes y sus se?ales molecu-lares- cosas complicadas. Klein investiga c¨®mo las neuronas de la espina dorsal logran que sus axones, sus prolongaciones, viajen por el organismo en desarrollo hasta formar todo el sistema nervioso perif¨¦rico.

Un ax¨®n del cuerpo humano puede llegar a medir m¨¢s de un metro

Los axones de una sola neurona llegan a medir m¨¢s de un metro cuando tienen que llegar hasta los dedos de los pies. ?C¨®mo saben por d¨®nde y ad¨®nde tienen que ir? "Es como el tr¨¢fico de una ciudad, con se?ales de parada, de giro obligatorio, de bifurcaci¨®n, sem¨¢foros, etc¨¦tera", explicaba Klein recientemente en el Instituto de Neurociencias (IN) de Alicante. "En ese tr¨¢fico de neuronas, unas c¨¦lulas producen esas se?ales y cuando se acerca el ax¨®n ¨¦ste las entiende y act¨²a en consecuencia, con sus propias instrucciones gen¨¦ticas", contin¨²a Klein. "Nosotros hemos clonado genes que codifican esas se?ales, y son m¨¢s de 100". Por estos trabajos, que Klein comenz¨® en el laboratorio del cient¨ªfico espa?ol Mariano Barbacid, en EE UU, ha recibido ahora en el Instituto de Alicante el Premio Internacional en Neurobiolog¨ªa del Desarrollo Remedios Caro-Almela, dotado con 18.000 euros.

"Con el genoma humano conocemos los genes que intervienen en el cerebro y ahora queremos saber qu¨¦ hacen individualmente", contin¨²a este investigador alem¨¢n, de 50 a?os. "Y usamos ratones transg¨¦nicos porque en ellos podemos destruir un gen individual, o desactivarlo, ver qu¨¦ le pasa al animal y as¨ª descifrar la funci¨®n del gen".

El espa?ol ?scar Mar¨ªn, investigador del IN, tambi¨¦n estudia las capacidades migratorias de las neuronas, pero de otro tipo. Lo suyo son las neuronas inmaduras que acaban formando la corteza cerebral. Tambi¨¦n migran, o se desplazan, sobre todo durante el desarrollo embrionario. "Estas c¨¦lulas tienen informaci¨®n gen¨¦tica muy precisa de d¨®nde tienen que ir y se desenvuelven en un entorno din¨¢mico de se?ales que saben emitir y leer", explica Mar¨ªn. "Estamos empezando a entender qu¨¦ mecanismos gen¨¦ticos intervienen en esa migraci¨®n".

La corteza est¨¢ formada por dos tipos de c¨¦lulas que, por un lado, interaccionan entre s¨ª, y por otro controlan esas interacciones. "El 80% son de un tipo y el 20% de otro", explica Mar¨ªn. "El mal funcionamiento de ese 20% puede ser responsable de patolog¨ªas como la epilepsia, la esquizofrenia, el autismo o el trastorno bipolar", dice. Para ¨¦l no cabe duda de que la mayor parte de los trastornos psiqui¨¢tricos tiene una base fisiol¨®gica que se va desvelando poco a poco, y es una opini¨®n muy extendida en el IN, seguramente un¨¢nime.

Mar¨ªn es uno de los j¨®venes cient¨ªficos de gran proyecci¨®n internacional que este instituto de Alicante est¨¢ orgulloso de tenerlo en su plantilla. "Queremos potenciar a los j¨®venes investigadores para que no se encuentren fuera de lugar cuando regresan a Espa?a", apunta Juan Lerma, director del IN (instituci¨®n del CSIC y de la Universidad Miguel Hern¨¢ndez).

Si los trastornos psiqui¨¢tricos son, en su mayor¨ªa, disfunciones fisiol¨®gicas es porque tambi¨¦n lo son las funciones cerebrales, aseguran los neurocient¨ªficos. Y esto incluye actividades tan aparentemente poco tangibles como el recuerdo. "Estudiamos la base molecular de la memoria, en concreto los genes CREB", dice ?ngel Barco. "Sabemos que para la memoria a corto plazo bastan unas prote¨ªnas disponibles en la c¨¦lula, pero para la memoria a largo plazo, para que se fijen tus recuerdos, tiene que activarse el factor CREB, que controla un programa gen¨¦tico en el que hay muchos genes implicados que queremos descifrar".

En ese rompecabezas que es el cerebro, cualquier pieza que encaja cobra una importancia inesperada. Miguel Maravall se ocupa en su laboratorio de los bigotes de las ratas y ratones, las vibrisas. En sus experimentos coloca al animal en un dispositivo que le fija la cabeza y otro va tocando cada pelo (tiene unos 30 a cada lado del hocico), al tiempo que un sensor fin¨ªsimo insertado en el cerebro capta c¨®mo se activa una u otra neurona al moverse una vibrisa. Desde luego no es un juego. "Usamos al rat¨®n como modelo funcional para investigar c¨®mo el cerebro recibe y procesa la informaci¨®n del entorno", explica este investigador.

Maravall es f¨ªsico, otros investigadores de neurociencias proceden de la biolog¨ªa molecular y no faltan los m¨¦dicos. El esfuerzo conjunto se explica por lo ambiciosa que es la tarea: comprender el cerebro en su nivel biol¨®gico m¨¢s fundamental.