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Las enfermedades neurodegenerativas atacan las células madre del cerebro humano e impiden la generación de nuevas neuronas. Esta es la principal conclusión de un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y publicado en la revista Science. Además, en el trabajo demuestran la existencia de células madre en el hipocampo del cerebro. La proliferación de estas células madre permite la generación de nuevas neuronas durante toda la vida, conocido como el proceso de neurogénesis hipocampal adulta.
Los resultados servirán para sentar las bases para desarrollar en el futuro herramientas terapéuticas y de regeneración que frenen el avance de las enfermedades neurodegenerativas. Por primera vez se indica que la neurogénesis hipocampal adulta se encuentra gravemente dañada en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica (ELA), enfermedad de Huntington, párkinson, demencia con cuerpos de Lewy, y demencia frontotemporal.
María Llorens-Martín: “Este estudio demuestra que las alteraciones en el proceso de neurogénesis hipocampal adulta están íntimamente relacionadas con el funcionamiento del nicho celular del hipocampo en nuestra especie”
“Este estudio demuestra que las alteraciones en el proceso de neurogénesis hipocampal adulta están íntimamente relacionadas con el funcionamiento del nicho celular del hipocampo en nuestra especie. En particular, dicha estructura se transforma en un ambiente hostil para el nacimiento y maduración de las nuevas neuronas durante el envejecimiento fisiológico y patológico”. Así lo explica la directora del estudio, María Llorens-Martín, investigadora del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (Cbmso). Asimismo, cada una de estas enfermedades genera una “firma” celular propia, dañando de manera más acusada a determinadas sub-poblaciones celulares que forman parte del proceso de neurogénesis hipocampal adulta.
Un nicho celular especializado
Hasta ahora, se desconocía la existencia y composición celular de este nicho en el ser humano. Su descubrimiento ha sido posible gracias a la utilización de muestras cerebrales humanas de la más alta calidad y excelente grado de conservación; así como al perfeccionamiento de sofisticadas técnicas de laboratorio desarrolladas por los investigadores del laboratorio de Llorens-Martín.
Este trabajo muestra que tanto la neurogénesis adulta como el nicho celular en el que se generan las nuevas neuronas sufren cambios a lo largo de la vida
Según la investigadora, “en el cerebro adulto la generación de nuevas neuronas a partir de células madre es posible gracias a la existencia de un nicho celular especializado presente en muy pocas regiones del cerebro, entre ellas, el hipocampo, y que posee una compleja estructura formada por células gliales y vasos sanguíneos”.
Este trabajo muestra que tanto la neurogénesis adulta como el nicho celular en el que se generan las nuevas neuronas sufren cambios a lo largo de la vida. “En particular, hemos descubierto que el funcionamiento de las células de microglía, un tipo celular del sistema inmune encargado de regular el número y la maduración de las nuevas neuronas que se generan en el hipocampo, está dañado en personas de avanzada edad”, indica Llorens-Martín. Todo ello hace que el proceso de neurogénesis hipocampal adulta disminuya a lo largo del envejecimiento. Aún así, sigue teniendo lugar hasta la décima década de edad, tal y como demuestran investigaciones anteriores del grupo que lidera este estudio.
En todos estos trastornos neurodegenerativos, se ha observado una reducción en la actividad proliferativa de las células madre y un aumento de su quiescencia
Ventajas de la plasticidad neural
Gracias al nacimiento de nuevas neuronas en el hipocampo, se produce una gran capacidad de remodelación y adaptación al cerebro de los mamíferos. Esta es la llamada plasticidad neural. Sin embargo, el hipocampo también presenta una notable vulnerabilidad a enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas; en las que algunas poblaciones celulares son más vulnerables a determinadas enfermedades que a otras.
En todos estos trastornos neurodegenerativos, se ha observado una reducción en la actividad proliferativa de las células madre y un aumento de su quiescencia. Además, las nuevas neuronas generadas presentaban importantes defectos en su maduración, no consiguiendo completarla de manera adecuada y adquiriendo morfologías aberrantes.
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