Renacimiento neuronal de por vida

WIKIMEDIA, BASE DE DATOS DE CIENCIAS DE LA VIDA Ciertas neuronas en el estriado humano, una región del cerebro involucrada en el movimiento y la cognición, se renuevan a lo largo de la vida, según un estudio publicado hoy (20 de febrero) en Cell. En un momento, los investigadores pensaron que las neuronas humanas se regeneraban en menos regiones del cerebro que en roedores y primates no humanos. Ahora parece que las neuronas regeneradas simplemente aparecen en diferentes regiones del cerebro en humanos en comparación con otros mamíferos, un hallazgo que tiene implicaciones potenciales para los orígenes del aprendizaje y otros procesos cognitivos de orden superior.

“Nuevas neuronas están integrados en otra parte del cerebro en los humanos” dijo Jonas Frisén, neurocientífico del Instituto Karolinska en Suecia y coautor del artículo. «Existe un patrón único de neurogénesis en humanos en comparación con otros animales».

«Esta es la demostración más clara de que [la neurogénesis adulta en el cuerpo estriado] está ocurriendo en humanos». dijo Arnold Kriegstein, neurobiólogo del desarrollo en el…

Anteriormente, se había demostrado que los mamíferos no humanos experimentan neurogénesis adulta en dos regiones del cerebro: el hipocampo, que está involucrado en la memoria, y el bulbo olfativo, que procesa los olores. Las células progenitoras neuronales, o neuroblastos, destinados al bulbo olfatorio nacen en la zona subventricular (SVZ) del cerebro. Los humanos también producen neuroblastos en la SVZ, pero estas células nunca llegan al bulbo olfatorio. Frisn y sus colegas plantearon la hipótesis de que, en lugar de dirigirse al bulbo olfativo, los neuroblastos SVZ humanos se integran en el cuerpo estriado cercano.

Está claro que somos mucho menos dependientes del olfato y tenemos un sentido del olfato menos desarrollado que la mayoría. otros mamíferos, explicó Frisn en un correo electrónico a The Scientist. Por el contrario, por supuesto tenemos una plasticidad y una adaptabilidad cognitivas mucho más avanzadas, y es tentador considerar la posibilidad de que las nuevas neuronas en el cuerpo estriado puedan contribuir a tales funciones.

El equipo de Frisn utilizó varias técnicas para determinar si las neuronas en el cuerpo estriado estaban presentes desde el nacimiento o surgieron durante la edad adulta. En primer lugar, los investigadores analizaron los datos publicados del transcriptoma del cerebro humano, así como los cerebros post mortem, y encontraron que los marcadores de neuroblastos estaban elevados en el cuerpo estriado en cerebros de varias edades, así como en la SVZ y el hipocampo. Los investigadores también analizaron las neuronas post mortem en busca de acumulación de lipofuscina, un pigmento que se acumula en las neuronas a medida que envejecen. Descubrieron que las células con marcadores relacionados con los neuroblastos tendían a tener poca o ninguna acumulación de pigmento, lo que confirmaba su novedad.

Los investigadores también analizaron tejido del cerebro de pacientes con cáncer fallecidos. Los pacientes con cáncer a veces reciben yododesoxiuridina (IdU), una molécula que se incorpora al ADN, en un intento de sensibilizar a las células malignas a la radioterapia. Los investigadores encontraron niveles elevados de IdU en partes del cuerpo estriado y el hipocampo, lo que indica que algunas células en estas regiones del cerebro se habían originado durante la terapia contra el cáncer.

Finalmente, los investigadores analizaron cerebros post mortem utilizando pruebas de bombas nucleares. Derivó la datación 14C, una técnica que Frisn y sus colegas iniciaron hace una década. Las pruebas nucleares en la superficie procedieron rápidamente en la década de 1950 y principios de la de 1960, arrojando 14C a la atmósfera. Tras la prohibición de las pruebas nucleares sobre el suelo en 1963, las concentraciones de 14C han disminuido a un ritmo predecible. La evaluación de la concentración de 14C incorporada en el ADN genómico puede determinar el momento del nacimiento de las células. Los datos de 14C de cerebros de un rango de edades indicaron que las interneuronas en el cuerpo estriado se reemplazaban regularmente. Se encontraron excepciones a este fenómeno en los cerebros post mortem de personas que tenían la enfermedad de Huntington avanzada, una enfermedad neurodegenerativa que afecta el cuerpo estriado. Estos órganos mostraron pocas o ninguna neurona en el cuerpo estriado que se formó durante la edad adulta.

En conjunto, los resultados de los equipos son convincentes, dijo Hongjun Song, neurocientífico de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland. De hecho, están usando muchas tecnologías que no son fáciles de hacer y lo han hecho en un estudio, lo cual es bastante extraordinario.

Kriegstein sugirió que los investigadores deberían observar más de cerca la renovación neuronal en el cuerpo estriado de otros animales. Será importante echar un vistazo al cuerpo estriado de los primates no humanos, que presumiblemente tendría algo similar en la edad adulta, dijo. Si se encuentra una regeneración neuronal generalizada en el cuerpo estriado en animales de experimentación, podrían resultar herramientas fructíferas para estudiar el fenómeno. Si resulta que el reemplazo neuronal en el cuerpo estriado muestra un patrón único en los humanos, podría ayudar a explicar las diferencias cognitivas entre los humanos y otras especies.

Eventualmente, los hallazgos de Frisn y sus colegas podrían afectar la investigación de la medicina regenerativa y el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Kriegstein señaló que los investigadores podrían incluso manipular la SVZ para producir una mayor variedad de células que solo las interneuronas del cuerpo estriado. Tal vez algún día, las neuronas progenitoras producidas en la SVZ puedan migrar en varias direcciones y reparar una variedad de lesiones y degeneraciones cerebrales.

Por ahora, los investigadores buscan una mejor comprensión de las interneuronas estriatales y el papel de la neurogénesis adulta. podría jugar en la función del cerebro, dijo Frisn.

Creo que será un estudio muy importante para todo el campo, dijo Song.

A. Ernst et al., Neurogenesis in the striatum of the adult human brain, Cell, doi:10.1016/j.cell.2014.01.044, 2014.

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