La ciencia descubrió hace relativamente poco tiempo que la producción, migración e integración de las neuronas jóvenes en el sistema nervioso no cesaba en el momento del nacimiento, como se consideraba anteriormente, sino que determinadas regiones, muy limitadas, mantienen esta capacidad postnatalmente, fenómeno en el que han profundizado un equipo de la Universidad de Valencia (UV).
Se trata de un estudio internacional con destacada participación de la citada universidad, publicado en Nature, en el que ha identificado en el cerebro humano infantil una ruta de migración neuronal, desconocida hasta la fecha, que se inicia en el cerebro del feto una vez avanzada la gestación, y que se mantiene hasta los 2-3 años de edad.
En concreto, se extiende desde el ventrículo lateral, donde nacen dichas células, hasta el mismo córtex entorrinal, área interconectada con las regiones donde se consolidan la memoria y el aprendizaje. Allí las neuronas permanecen jóvenes y silentes a la espera de señales que les induzcan a madurar y aportan plasticidad al cerebro humano.
Respecto a la génesis del proyecto, comenta José Manuel García Verdugo, catedrático de Biología Celular, investigador en el Institut Cavanilles (ICBiBE) de la UV y cofirmante del artículo, "buscábamos pruebas de la existencia de neuronas jóvenes en el hipocampo humano y nos sorprendió su acusado declive entre el nacimiento y los dos años de edad".
Sin embargo, añade, "pudimos observar un importante flujo de neuronas inmaduras que confluían en el córtex entorrinal. Su morfología, la expresión de marcadores, su distribución y orientación, su estructura y localización anatómica indicaban la presencia de una importante corriente migratoria neuronal postnatal en el cerebro humano".
Identidad, origen y destino
A partir de esa hipótesis, se puso en marcha esta investigación. En el mismo, se han utilizado técnicas de inmunotinción, microscopía electrónica y secuenciación de ARN de un solo núcleo, analizándose muestras del lóbulo temporal de más de 50 donantes en edades de gestación tardía y primera infancia.
Según exponen los investigadores"se emplearon 55 muestras de donantes -36 de sexo masculino y 19 femenino-, en un amplio intervalo de edades comprendido entre la semana gestacional 18 hasta los 77 años de edad. La mayoría de las muestras (51) tenían un diagnóstico neurológico negativo (se consideraron controles), mientras que cuatro de ellas tenían alguna alteración neurológica conocida.
Esta metodología, "nos ha permitido reconocer la identidad de estas células, su origen y su destino”, explica Vicente Herranz, del Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física de la UV, y miembro del equipo que firma el artículo.
Durante la etapa inicial, las células siguen su curso a través del lóbulo temporal hasta llegar a integrarse en la misma corteza entorrinal, una zona ampliamente interconectada que participa en el afianzamiento y estabilización de la memoria y el aprendizaje. Allí permanecen inmaduras y silentes a la espera de señales que las activen para su maduración final con el objetivo de cumplir una misión ya concreta.
Este proceso contribuirá a aportar al cerebro la plasticidad necesaria para adaptarse a las experiencias a las que el individuo habrá de enfrentarse a lo largo de la vida "Los cambios hormonales en la adolescencia, una lesión, el aprendizaje de nuevas tareas o cualquier tipo de experiencia provocan señales internas y externas que activan a las neuronas y aportan plasticidad al cerebro", explica Herranz.
Un aspecto muy interesante, enfatiza Herranz, es que esta población de neuronas, detectadas en humanos, no la hemos encontrado en especies muy cercanas a nosotros, como los macacos, cosa que nos hace pensar que se trata de un rasgo distintivo de la especie humana". Respecto a esos resultados, resaltan los investigadores, "quizá lo que más nos sorprendió, al margen de encontrar la ruta migratoria en sí, fue esa ausencia de esta población en especies cercanas, como el macaco".
Otro aspecto a destacar es que esta población neuronal permanece en estado de inmadurez durante un periodo algo más prologando (hasta los 2-3 años de edad) que otras poblaciones anteriormente descritas.
Además de contribuir al avance del conocimiento en el campo de la neurogénesis, este hallazgo aporta nuevas pistas para seguir investigando en varias líneas. Por un lado, apoya la idea de la importancia de la plasticidad de los circuitos neuronales. "La llegada tardía de estas neuronas jóvenes a las zonas donde se consolidan la memoria y el aprendizaje se produce durante la primera infancia, cuando las interacciones del niño con su entorno son muy activas", apunta el artículo.
Por otro lado, el trabajo echa mano de la literatura científica sobre la pérdida precoz de las neuronas localizadas en esta región en la enfermedad de Alzheimer -hecho acreditado ya por diferentes informes-, para sugerir la posible relación entre la alteración en la llegada de este tipo de células al córtex entorrinal y dicha patología neurodegenerativa.
"La corteza entorrinal es una de las primeras zonas afectadas por el Alzheimer y esto hace que nos preguntemos si las neuronas que se quedan por el camino, o aquellas que no maduran correctamente, podrían estar predisponiendo al desarrollo de esta enfermedad", sugiere García Verdugo.
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