Tercer Milenio

El cerebro puede seguir formando neuronas en edades adultas, clave para el Alzhéimer

El trabajo de tesis de la zaragozana Isabel Calatayud, realizado en la Unidad de Células Madre y envejecimiento del instituto de biomedicina de Valencia del CSIC ha descubierto el mecanismo que asegura la reserva de células madre para generar nuevas neuronas.

La dopamina ayuda a las neuronas a comunicarse entre sí en distancias cortas.
La dopamina ayuda a las neuronas a comunicarse entre sí en distancias cortas.
H. A.

El cerebro humano genera constantemente nuevas neuronas, incluso durante la etapa adulta y para ello cuenta con reservas de células madre neurales, que se encuentran en reposo, "como dormidas", tras su proliferación durante la formación del cerebro pero pueden ser reclutadas (despertadas) para formar neuronas totalmente funcionales.

Esta es una de las principales conclusiones a las que ha llegado un grupo de investigación del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), tomando como base la tesis doctoral que la zaragozana Isabel Calatayud, doctora en Neurociencias, realizó en el citado centro, bajo la dirección de la doctora del CSIC que lidera el estudio, Helena Mira Aparicio, quien ha explicado que hasta ahora "se desconocía cómo se establecen estos reservorios. En este trabajo desvelamos por primera vez un mecanismo intrínseco de las propias células madre neurales necesario para pasar, de forma masiva, desde el estado proliferativo al estado de reposo característico del adulto".

Un importante avance científico que ha permitido descubrir que la autofagia -mecanismo de reciclaje celular- permite a las células madre neurales entrar en reposo tras la primera semana de vida, pasando a formar parte de la reserva necesaria para la formación de neuronas en la edad adulta.

"Siempre se había pensado que cuando una neurona se muere, ya no hay más, pero en las últimas investigaciones se ha visto que en el cerebro humano hay un reservorio de células madre que pueden dar lugar a nuevas neuronas en edad adulta. Esta investigación base es muy importante en el caso de las enfermedades neurodegenerativas, como el Parkinson o el Alzhéimer, ya que si consigues saber cómo funcionan las células madre se abre puerta, a largo plazo, para mejorar con terapias esta enfermedad", explica Isabel Calatayud, quien arranco su tesis en el año 2017, y trabajó en ella durante más de cuatro años. 

Los resultados de esta investigación, publicados en ‘Nature Communications’, mejoran el conocimiento del neurodesarrollo y la comprensión del desarrollo del cerebro y ayudan a diseñar estrategias para paliar los efectos negativos del envejecimiento a nivel cerebral, han informado desde el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Gran avance

La doctora y científica del CSIC que lidera el estudio, Helena Mira Aparicio, ha explicado que hasta ahora "se desconocía cómo se establecen estos reservorios. En este trabajo desvelamos por primera vez un mecanismo intrínseco de las propias células madre neurales necesario para pasar, de forma masiva, desde el estado proliferativo al estado de reposo característico del adulto".

Su equipo de Células Madre y Envejecimiento en el IBV ya había identificado las señales externas que controlan el equilibrio entre reposo y actividad de las células madre en la etapa adulta.

"Ahora mostramos que la primera entrada de las células madre al estado de reposo durante la fase posnatal temprana está regulada por un proceso celular diferente, denominado autofagia", ha revelado.

La científica castellonense ha puntualizado que la autofagia es "un mecanismo de reciclaje implicado en eliminar componentes dañados, como por ejemplo agregados de proteínas, para salvaguardar la integridad celular. Si este proceso falla, las células madre son incapaces de entrar en reposo".

El estudio se realizó empleando animales transgénicos con células madre deficientes en Atg7, un gen clave para la autofagia. También han empleado cultivos de células madre aisladas del hipocampo de ratones y manipuladas con pequeñas moléculas que activan o inhiben la autofagia.

"Cuando las células madre entran en reposo se acumulan agregados de proteínas y hay un aumento en la maquinaria autofágica para reciclar estos agregados. Si se interfiere en este proceso, las células continúan dividiéndose", ha descrito.

"Una vez adquieren el estado de reposo, necesitan que funcione la autofagia correctamente para mantenerse inactivas y no agotarse precozmente. Por tanto, la autofagia controla la conversión de las células precursoras del neurodesarrollo en células madre características del adulto", ha finalizado Mira.

Además de ahondar en el conocimiento básico sobre el neurodesarrollo, "la identificación de la autofagia como mecanismo capaz de controlar la entrada y salida del estado de reposo de las células madre neurales puede tener implicaciones en envejecimiento", ha afirmado la investigadora del CSIC.

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