¿Las neuronas se reproducen?

Muchas veces hemos escuchado que el cerebro adulto no es capaz de generar nuevas neuronas, pero ¿es esto realmente cierto? La mitosis es el proceso por el cual una célula se divide para dar lugar a dos nuevas. Esta es una propiedad que las células totalmente diferenciadas (aquellas células que cumplen una función específica y expresan moléculas específicas, necesarias para cumplir esa función) pierden. Las neuronas son células ya diferenciadas, por lo tanto han perdido la capacidad de dividirse. Es por este motivo que por muchos años se ha creído que las neuronas formadas durante el desarrollo embrionario son las únicas que tendremos por toda nuestra vida.

En 1983, Godman & Nottebohm determinaron que los canarios eran capaces de generar nuevas neuronas en su vida adulta. El experimento consistió en inyectar moléculas marcadas (fácilmente detectables por el investigador) capaces de formar parte de ADN recientemente sintetizado al animal, de modo que aquellas células en división incorporarían los precursores de ADN marcados durante este proceso. ¿Qué ocurrió? Se encontraron neuronas completamente diferenciadas con ADN marcado en el cerebro de los canarios. También se vio que estas neuronas fueron capaces de establecer conexiones con otras neuronas, lo que conocemos cono sinapsis neuronal (1). Curiosamente, la producción de nuevas neuronas se centró principalmente en áreas del cerebro relacionadas a la producción de canciones (una actividad bastante frecuente en los canarios). Tras esta evidencia, se concluyó que el cerebro de los canarios adultos sí es capaz de generar nuevas neuronas y que estas formen parte de circuitos neurales.

Sin embargo, sabemos que las células totalmente diferenciadas (como las neuronas) no son capaces de dividirse. Entonces, ¿cómo podría el cerebro generar nuevas neuronas? La respuesta es: porque hay ciertas zonas del cerebro que albergan células madre neuronales (células madre son aquellas células capaces de dar lugar a otros tipos celulares).

La zona sub-ventricular, encargada de la

producción de neuronas durante nuestro desarrollo, retiene algunas células madres neuronales en la etapa adulta. Estas células se auto-renuevan continuamente: cada célula se puede dividir simétricamente para producir células iguales a sí misma; pero también puede dividirse asimétricamente, teniendo como resultado a una nueva célula madre (igual a la principal) además de otra célula diferenciada (neurona). También se ha determinado la presencia de células madre neuronales en otras áreas del cerebro tales como el cerebelo, prosencéfalo, mesencéfalo y la médula espinal (2). A pesar de esto, la producción de nuevas neuronas en el cerebro humano parece ser bastante limitada, pero no inexistente. A diferencia de los humanos, otras especies animales como el pez cebra, son capaces de regenerar neuronas en mayor proporción. Este animal puede reparar distintos órganos tras ser dañados, como la retina, médula espinal, cerebro y corazón (3).

Como sabemos, las enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson, Hungtington, esclerosis) son un problema común, particularmente en personas de edad avanzada. Es por esto que muchos investigadores han comenzado a explorar la aplicaciónde células madre, a partir de distintas tecnologías, para reparar circuitos dañados precisamente en este tipo de enfermedades o en lesiones traumáticas. Los enfoques propuestos para tratar estas enfermedades consisten en terapias celulares donde se entregan las células madre por inyección intra-cerebral o intra-tecal (la teca es el espacio que contiene al líquido cefalorraquídeo, el cual se encuentra en el cerebro y la médula espinal). Una vez en el cerebro, estas promueven el crecimiento neuronal endógeno, disminuyen la apoptosis (muerte celular) y los niveles de radicales libres (molécula altamente inestable y con gran poder reactivo, que causan daño celular), incrementan las conexiones sinápticas de las neuronas dañadas y regulan la inflamación. Estos efectos son logrados principalmente de forma paracrina (señales producidas por una célula repercuten en las células vecinas). También se ha demostrado que las células madre promueven la recuperación funcional mediante la producción de factores tróficos, aquellos que promueven la supervivencia y posterior regeneración de las neuronas existentes (4).

En resumen, las neuronas (como células completamente diferenciadas) no se reproducen, pero tienen un tiempo de vida bastante largo. Sin embargo, aquellas células capaces de reproducirse son las células madres neuronales, localizadas en distintas partes del cerebro. De esta forma, el cerebro SÍ es capaz de generar nuevas neuronas en la etapa adulta del individuo.

Referencias

1.- Goldman & Nottebohm. Neuronal production, migration and differentiation in a vocal control nucleus of the adult female canary brain. Proc Nat. Acad. Sci. U.S.A. 80, 2390-2394.

2.- Purves et al. Neuroscience: “Plasticity of Mature Synapses and Circuits-Generation of neurons in the adult brain”. Segunda Edición, capítulo 25. Sunderland. 2001.

3.- Ghosh & Prakash. Regeneration of Zebrafish CNS: Adult Neurogenesis. Neural Plast. 2016

4.- Joyce et al. Mesenchymal stem cells for the treatment of neurodegenerative disease. Regen Med, vol 5; pp. 993-946. 2010.