Las neuronas de la discordia

Las neuronas de la discordia

Publicado por el Mar 14, 2018

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Por Pilar Quijada

En la década de los 60 del siglo pasado el neurocientífico Joseph Altman observó que se producían nuevas neuronas en zonas concretas del cerebro de ratas adultas, como el hipocampo, descartando que este proceso desapareciera tras el nacimiento como entonces se creía. Pero su descubrimiento fue ignorado porque iba en contra de la corriente imperante entonces en neurociencia.

Uno de los principales representantes de esta corriente era Pasko Rakic, de Yale, que sostenía -y sostiene- que en el cerebro adulto humano no hay neurogénesis. Una firme convicción que también tuvo a principio del siglo pasado Santiago Ramón y Cajal, considerado el padre de la neurociencia moderna. La observación de Altman cayó así en el olvido durante dos décadas.

Pero en los años 80 el interés por la neurogénesis adulta se reavivó y empezaron a surgir publicaciones que veían neuronas nuevas en el hipocampo del cerebro adulto de distintas especies. Uno de los laboratorios interesados en este tema fue el de Fernando Nottebohm, que las describió por primera vez en el cerebro de canarios adultos.

Arturo Álvarez-Buylla se formó en el laboratorio de Nottebohm. Y ya entonces se preguntaban si en el cerebro adulto humano ocurriría lo mismo que en el de otras especies. Más tarde algunas publicaciones informaron de que en el cerebro humano adulto también había neurogénesis.

La comunidad científica cambió de parecer y empezó a apoyar la idea opuesta: en el cerebro humano adulto sí nacían nuevas neuronas. Pero Rakic seguía convencido de que no. En 2011, Álvarez-Buylla, junto con Altman (y Rizzollatti por sus neuronas espejo) reciben el premio Príncipe de Asturias. En concreto, se reconoce el mérito de Álvarez-Buylla, “por identificar “los mecanismos fundamentales inherentes a la neurogénesis y las células gliales como progenitoras de nuevas neuronas”.

La creencia es tan firme, apoyada por las investigaciones, que se especula incluso con la función que cumplen esas neuronas nuevas (ver ¿para qué sirven las neuronas nuevas?). Y de forma teórica se las relaciona con el estrés y la ansiedad. Se acepta además, que el ejercicio favorece la neurogénesis…

Pero la pasada semana un artículo publicado en Nature hace tambalearse esa creencia aceptada sobre la neurogénesis en adultos. El trabajo, con participación española, está liderado por Arturo Alvarez-Buylla de la Universidad de California en San Francisco.

En colaboración con José Manuel García-Verdugo, de la Universidad de Valencia, y Z. Yang, de la Universidad de Shanghai (China), observan secciones del hipocampo de 37 donantes de diferentes edades que habían muerto por diversas causas. Y solo detectan neuronas jóvenes en fetos y niños. La muestra de mayor edad en la que los investigadores todavía veían unas pocas neuronas jóvenes pertenecía a un niño de 13 años. “En la muestra de 18 años y mayores, no encontramos ninguna”, destaca Álvarez-Buylla.

“Simplemente estamos reportando lo que hemos visto y ha sido difícil publicarlo por la polémica que iba a suscitar y porque eran muchos los que pensaban que había neurogénesis robusta en el hipocampo humano. (…) Esta discusión es muy sana, porque cuando no se está de acuerdo en algo, es precisamente cuando se hacen avances”, señala Arturo Álvarez-Buylla a Cosas del Cerebro.

Hemos pedido la opinión del profesor Rakic y de otros tres neurocientíficos españoles, para que nos den su valoración del nuevo trabajo que cuestiona la existencia de estas “neuronas de la discordia”, y que si duda será uno de los descubrimientos del año.

 


Pasco Rakic

Director del Departamento de Neurobiología y del Instituto Kavli de Yale

 “Huelga decir que me siento justificado, porque fui acusado de ser demasiado escéptico y negativo”

 

Pasco Rakic, director del Departamento de Neurobiología y del Instituto Kavli de la Universidad de Yale

“Recuerdo que durante algunas de mis conferencias durante mi visita a Madrid, hace ahora tres años, mencioné que el cerebro de primates adultos, incluidos los humanos, no genera ninguna neurona nueva, excepto tal vez una cantidad muy pequeña en una pequeña parte del hipocampo llamada giro dentado.

Un problema con la “neurogénesis adulta” es que la mayor parte de la investigación se realiza en vertebrados inferiores, como aves y roedores, y existen pocos estudios hechos con tejido cerebral humano post mórtem. Los humanos son sustancialmente diferentes y no se puede asumir que los hallazgos en roedores son válidos en primates. Y, además, la mayoría de los trabajos sobre el hipocampo humano no son concluyentes, ya que carecen de un análisis profundo y riguroso de los diferentes aspectos involucrados en la neurogénesis.

Sin embargo, la interpretación de esos hallazgos parciales ha sido típicamente sesgada hacia la aceptación de la evidencia más pequeña como prueba de la neurogénesis adulta. Esta es la razón por la cual el artículo de Sorrell et al. es tan importante ya que es el análisis más exhaustivo de la neurogénesis adulta en el hipocampo humano realizado hasta la fecha, utilizando tejido post mórtem bien conservado, algo necesario para obtener resultados fiables.

La ausencia de neurogénesis en la corteza cerebral humana y el bulbo olfatorio ya fue probada y aceptada, pero algunos investigadores que trabajan con roedores todavía creen que existe en el hipocampo humano.

Los autores de este nuevo artículo en Nature son neurocientíficos con antecedentes diferentes, pero muy apropiados, y han utilizado una amplia variedad de los mejores y más fiables marcadores disponibles para la división celular y las supuestas nuevas neuronas.

También han probado las condiciones que pueden conducir a falsos positivos. Por ejemplo, muestran que el tratamiento de tejido empleado para detectar BrdU, un marcador de división celular comúnmente utilizado, puede producir resultados falsos positivos. Y esto es importante porque el trabajo inicial indicando que el hipocampo humano puede tener nuevas neuronas de Eriksson et al (1998) utilizó BrdU como evidencia de ello. Ahora, Sorrells et al ha encontrado que hay cierta cantidad de neurogénesis en el hipocampo humano después del nacimiento, pero que desaparece después de la pubertad y no se puede detectar en el cerebro adulto.

Huelga decir que me siento justificado, porque en otras instancias fui acusado por otros investigadores de ser demasiado escéptico y negativo sobre este tema. Sin embargo, solo estaba tratando de encontrar la verdad y me alegro de que este artículo de Nature ofrezca pruebas convincentes y concluyentes de la falta de neurogénesis en el hipocampo humano adulto”.


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José Luis Trejo

Instituto Cajal CSIC y presidente  de la Red Española de  Neurogénesis  Adulta 

 

El trabajo es sin duda un paso importantísimo en la investigación de la neurogénesis humana”

 

José Luis Trejo, del Instituto Cajal CSIC y presidente  de la Red Española de  Neurogénesis  Adulta     (RENA)

El hallazgo de que a partir de los 7 años de edad no hayan encontrado prácticamente mas que células aisladas es impactante a la par que inesperado. Habrá que poner este trabajo en el contexto de publicaciones anteriores, en las que otros autores encontraron indicios de neurogénesis hipocampal adulta en seres humanos aprovechando las pruebas nucleares realizadas durante el siglo XX (Jonas Frisén del Karolinska en Cell 2013), o en personas de edad y que incluso parecía activarse ante enfermedades neurodegenerativas (el propio autor Alvarez-Buylla en Brain 2014). 

Sin embargo, es importante que haya cierta capacidad de generación antes de la adolescencia, porque es una etapa crucial del desarrollo cerebral humano, pero también porque da pie a investigar cómo funcionan esos neuroblastos y neuronas inmaduras y potenciar o recuperar su actividad durante el resto de la vida cuando su número va decayendo abruptamente, ya sea mediante fármacos o ejercicio físico u otras intervenciones.  

A fin de cuentas, esa caída a lo largo de la vida del individuo, con un límite pre-adolescente es similar a lo que pasa en roedores de laboratorio que es lo que estudiamos en Neurociencia. 

En último caso, las posibilidades de investigación de la regeneración del cerebro mediante neurogénesis no se acaban con el hecho de que haya poca neurogénesis hipocampal adulta endógena en etapas más avanzadas de la vida humana, porque la neurociencia sitúa ahora la nueva frontera en este sentido en la reprogramación de otras poblaciones celulares durmientes que residen en el cerebro, aunque todavía requiere mucha investigación para seguir avanzando en el futuro. 


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Juan Lerma

Instituto de Neurociencias de Alicante UMH-CSIC

 

“Sería interesante averiguar por qué en otros mamíferos la neurogénesis adulta sí existe”

 

Juan Lerma, Instituto de Neurociencias de Alicante UMH-CSIC, responsable del programa Excelencia Severo Ochoa

El trabajo liderado por Álvarez-Buylla muestra que la neurogénesis adulta no existe en primates superiores, como el hombre. Esto indica que cuando se hacen descubrimientos en animales inferiores siempre hay que comprobar si el cerebro humano se comporta igual. Hay cientos de ejemplos de que es así, porque los mecanismos esenciales siempre están conservados, afortunadamente, pero la preocupación ha de estar ahí.

Lo que es interesante es averiguar por qué en otros mamíferos esta neurogénesis adulta sí existe y en el humano se apaga con la edad. Tal vez si los mecanismos a los que se debe esa diferencia se averiguan nos facultaría para manipular este fenómeno en el cerebro humano adulto y generar nuevas neuronas allí donde hicieran falta.


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Eloisa Herrera González de Molina

Instituto de Neurociencias de Alicante UMH-CSIC

 

“Que no haya nuevas neuronas en el cerebro humano adulto, no afecta a la plasticidad”

 

Eloisa Herrera González de Molina – Instituto de Neurociencias de Alicante UMH-CSIC

Este estudio es bastante sólido. Y es importante también porque Álvarez-Buylla apoyaba la neurogénesis en el cerebro adulto. Sin embargo, no han conseguido verla en humanos. Le da mucha solidez a este trabajo publicado en Nature, que van viendo la tendencia de la neurogénesis a lo largo del tiempo, en diferentes estadíos. Hasta los 5 años hay bastante neurogénesis, en el giro dentado del hipocampo. A partir de los 5 años esa cantidad de neuronas nuevas desciende drásticamente. Y también ven que ocurre lo mismo en monos.

Es importante señalar también que el hecho de que no haya nuevas neuronas en el cerebro humano adulto, no afecta a la plasticidad del sistema. Nuestro cerebro tiene suficiente plasticidad para aprender sin problemas. Hasta ahora se creía que el aporte de neuronas nuevas podría ser una fuente extra para algo concreto. Por ejemplo, en ratones estaría relacionado con el olfato. Y donde más neurogénesis se observa es en el bulbo olfatorio de los roedores, que es un sentido que tienen superdesarrollado. En nuestro caso que no tenemos un olfato tan desarrollado, quizá haya neurogénesis en otras áreas. En cualquier caso, en roedores la neurogénesis también desciende con la edad del animal, y ya que nosotros vivimos más años, no es extraño que decaiga casi del todo la capacidad de las células madre para generar nuevas neuronas.

 


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Información relacionada: Entrevista a Arturo Álvarez-Buylla

 

“Ha sido sorprendente descubrir que no nacen neuronas en el cerebro adulto”

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