Estudio no encuentra neurogénesis en hipocampos de humanos adultos

Tejido teñido de un hipocampo humano de 13 años muestra una sola neurona joven (verde), rodeada de neuronas maduras (rojo) y núcleos celulares (azul). CORTESÍA DE SHAWN SORRELLS Es posible que las nuevas neuronas no se desarrollen en el cerebro humano adulto, como han llegado a creer los neurocientíficos durante años. Los investigadores que estudiaron el tejido cerebral post mortem de humanos encontraron evidencia de células precursoras neuronales y neuronas inmaduras en fetos, bebés y adolescentes, pero no en adultos mayores de 18 años. Los hallazgos, publicados hoy (7 de marzo) en Nature, contradicen dos décadas de investigación que muestran que los hipocampos adultos humanos (epicentros del aprendizaje y la memoria en el cerebro) generan nuevas neuronas y plantean preguntas sobre cómo los científicos estudian la neurogénesis. .

“Los resultados resaltan nuestra necesidad de nuevas y mejores herramientas para estudiar la neurogénesis en adultos para asegurarnos de que estamos usando los marcadores correctos” Fred “Oxidado” Gage, un neurocientífico del Instituto Salk que generó evidencia fundamental de humanos adultos…

Gran parte del trabajo sobre neurogénesis se ha realizado en animales. En el último estudio, Shawn Sorrells y Mercedes Paredes de la Universidad de California en San Francisco y sus colegas querían buscar evidencia de neurogénesis en cerebros humanos y probar una técnica diferente en comparación con lo que se había utilizado en el pasado. El equipo recolectó tejido hipocampal post mortem y postoperatorio de 59 personas, desde fetos de 14 semanas de gestación hasta adultos de 77 años de edad, y tiñó las muestras con los anticuerpos marcadores Ki-67+, SOX1+ y SOX2+ para identificar células progenitoras neurales y DCX. +PSA-NCAM+ para identificar neuronas jóvenes.

Las muestras teñidas mostraron que las células progenitoras no se agrupan en la zona subgranular que se informó previamente como el sitio de la neurogénesis adulta en el hipocampo durante el desarrollo fetal o postnatal humano y que estas las células se agotan en otra región del hipocampo a los 7 años. Las neuronas jóvenes también disminuyen en densidad de aproximadamente 1618 células por milímetro cuadrado al nacer a aproximadamente 12 por milímetro cuadrado a los 7 años a 2 por milímetro cuadrado a los 13 años. No hubo evidencia de neuronas jóvenes en las muestras de individuos sanos mayores de 18 años.

Ver «Técnicas avanzadas revelan la impresionante diversidad del cerebro»

Muestras de pacientes con epilepsia mostró neuronas progenitoras en un bebé de 10 meses, pero no en un niño de 11 años. El bebé también tenía muchas neuronas jóvenes, pero un niño de 7 años con epilepsia tenía muy pocas, y ninguna de las 13 personas mayores de 11 años tenía nuevas células cerebrales, informan los investigadores. Los resultados se alinean con otros estudios que muestran que otras especies de mamíferos también generan menos neuronas nuevas en el hipocampo adulto con el aumento de la edad.

Un estudio reciente en humanos encontró un resultado similar. En un estudio de 2016, Greg Sutherland, neurocientífico de la Universidad de Sydney, y sus colegas usaron una técnica similar a la que se usó en el nuevo estudio y encontraron evidencia de neurogénesis en hipocampos neonatales que disminuyó rápidamente a medida que los niños crecían y no se observó después. cuatro años de edad.

Sutherland señala que otros investigadores pueden mostrarse escépticos con respecto a los resultados porque algunos marcadores de neurogénesis, incluidos los utilizados en los estudios, pueden ser difíciles de detectar en tejido post mortem fijado, y han producido resultados mixtos. Sin embargo, le dice a The Scientist por correo electrónico que la presencia de células positivas para Ki67/DCX, lo que indica neurogénesis, es tan marcada entre el tejido cerebral humano neonatal y el adulto que es imposible llegar a otra conclusión.

Aún así, los investigadores no están convencidos de que la neurogénesis en el hipocampo adulto no suceda. El artículo describe datos negativos. . . . [N]o encuentran tinción con ciertos marcadores, lo que les hace concluir que la neurogénesis adulta no continúa, o es extremadamente rara, en el ser humano adulto, dice Jonas Frisn, neurocientífico y biólogo de células madre del Instituto Karolinska en Suecia, a El Científico por correo electrónico. En general, es muy difícil sacar conclusiones de datos negativos y uno debe ser muy cauteloso.

Frisn señala que el mismo método que utilizó el equipo ha proporcionado evidencia de neurogénesis en el hipocampo adulto. También dice que el documento actual analiza los pasos que conducen a la generación de nuevas neuronas, pero en realidad no evalúa la presencia o ausencia de nuevas neuronas maduras. El grupo Gage y su propio grupo han demostrado la presencia de neuronas nacidas en adultos, dice.

En un artículo de News and Views que acompaña al nuevo Nature artículo, Jason Snyder, neurocientífico del comportamiento de la Universidad de Columbia Británica, dice que el equipo ha utilizado un enfoque cuidadoso para estudiar la neurogénesis en humanos adultos y explica que los resultados contrastan marcadamente con la opinión predominante de que la neurogénesis del hipocampo humano se extiende a lo largo de la vida adulta . Sin embargo, plantea dudas sobre la metodología y señala que si el tejido no se almacena rápidamente, el DCX puede degradarse y que las experiencias previas pueden cambiar el PSA-NCAM. Por lo tanto, una aparente pérdida de neurogénesis podría reflejar cambios en la expresión del marcador, especialmente si se utilizan criterios estrictos para definir nuevas neuronas, escribe. Dado que existen debates sobre la identidad de las células precursoras del hipocampo incluso en roedores, también es posible que simplemente no sepamos qué buscar en los humanos.

Gage señala que el ejercicio y otros factores pueden influir en la neurogénesis, por lo que le hubiera gustado ver más información sobre la actividad y el estilo de vida de los individuos de los que se tomaron las muestras.

Ver «Ganancia de cerebro»

Una pregunta que plantean los resultados es qué papel la neurogénesis en el hipocampo adulto puede influir en el aprendizaje y la memoria o incluso en enfermedades neurodegenerativas. Estudios anteriores han sugerido que la neurogénesis puede reforzar el aprendizaje y la memoria y posiblemente también la respuesta al estrés y la emoción. Pero, si la neurogénesis en el hipocampo adulto no existe, como sugieren los nuevos resultados, entonces otras formas de neuroplasticidad, como los cambios en la transmisión sináptica o la remodelación de las neuronas existentes, podrían ser mucho más importantes, escriben Sorrells y Paredes en un correo electrónico a El científico.

Nuestros hallazgos en humanos pertenecen a cerebros normales, y no podemos descartar la posibilidad de que las células madre inactivas puedan reactivarse por lesión o bajo algunas circunstancias en esta región del cerebro. , agregan. Sigue siendo esencial estudiar el proceso de neurogénesis adulta en modelos animales debido a la importancia de este trabajo para la reparación del cerebro.

Sorrells y Paredes también señalan que en las paredes sí aparecieron evidencias de neuronas jóvenes o progenitores en división. de los ventrículos cerebrales. Quedan por explorar otras regiones del cerebro humano, que es muy grande, dicen, en busca de la posible presencia de nuevas neuronas.

S. Sorrells et al., La neurogénesis del hipocampo humano cae bruscamente en los niños a niveles indetectables en adultos, Nature, doi:10.1038/nature25975, 2018.

¿Interesado en leer más?

El científico ARCHIVOS

Conviértase en miembro de

Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest , ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados, ¡y mucho más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí