Divulga Tu Ciencia (II)

En este nuevo artículo de divulgación científica, nuestra socia Blanca Torroba nos habla de neurociencia y la enfermedad de Alzheimer.

Blanca Torroba Balmori

Me llamo Blanca Torroba Balmori y soy biotecnóloga. Desde el máster me fui especializando en neurociencia, una rama de la biología tan fascinante como compleja.

Antes de venir a Holanda, hice un postdoc en la Universidad de Oxford trabajando en un proyecto financiado por una compañía spin-off de la universidad para encontrar un fármaco destinado a tratar pacientes de Alzhéimer estimulando la neurogénesis adulta. Creo que un tema muy interesante y quería compartir algunas curiosidades con vosotros en este blog.

La enfermedad de Alzhéimer se llama así en honor a Alois Alzheimer, uno de sus primeros descubridores a principios del siglo XX. Alzhéimer observó cambios macroscópicos en el cerebro de ciertas personas con demencia que presentaban severas pérdidas de memoria y alteraciones en el lenguaje entre otros síntomas. Hoy sabemos que esos cambios que él vio se deben a la acumulación de agregados de dos proteínas, el péptido beta amiloide y Tau, que se acumulan en depósitos alterando el delicado equilibrio de la maquinaria de las neuronas. Algo así como poner piedras pequeñas en los engranajes de un reloj suizo.

La acumulación de estas “piedras” a menudo comienza en el hipocampo (llamado así por su parecido a un caballito de mar), una de las regiones del cerebro que controla la memoria y el estado emocional. La consecuencia es la muerte progresiva de las neuronas afectadas y la pérdida de funciones cerebrales como la memoria. Desafortunadamente, con el tiempo esta muerte celular se va extendiendo a otras regiones del cerebro como una onda expansiva y, por eso, se enmarca en el contexto de las enfermedades neurodegenerativas.

Se calcula que hoy en día la enfermedad de Alzhéimer afecta a más de 50 millones de personas a nivel mundial y seguirá aumentando debido al incremento en la longevidad. Así pues, estamos en una carrera a contrarreloj para entender mejor las causas y la forma de curarla. Hay tres aspectos principales en la estrategia para abordar esta enfermedad tan compleja: eliminar la causa, detener la muerte neuronal y regenerar el tejido para recuperar las funciones perdidas. Es aquí donde entra la idea de usar la neurogénesis adulta como posible solución. Pero igual os estáis preguntando qué es la neurogénesis adulta, con lo que haré una parada aquí porque este fenómeno biológico merece una sección propia.

La neurogénesis es, como la palabra indica, la generación de neuronas. Uno de los dogmas de la neurociencia durante muchos años, establecido por el primer Premio Nobel español en Ciencias Santiago Ramón y Cajal, fue que el cerebro adulto es inmutable, fijo, y las neuronas podían morir, pero no nacer.

Esta creencia se mantuvo muchos años, pero estudios posteriores en diversas especies animales (peces, pájaros, ratas, etc) han terminado mostrando lo opuesto. Es un ejemplo muy interesante de cómo se construye el conocimiento. Primero se crean hipótesis e ideas basadas en la información que se tiene en un momento determinado (principios del  siglo XX en este caso). Y más adelante, cuando los avances tecnológicos nos permiten tener una información más precisa, se corrigen o mejoran (50 años después en este ejemplo concreto).

A pesar de los avances en lo que sabemos sobre el cerebro de otras especies, lo cierto es que la existencia de la neurogénesis adulta en humanos continúa estando en discusión, con científicos a favor y en contra. La base de este debate es la dificultad para ver lo que ocurre dentro del cerebro humano. Y las pruebas a favor más contundentes vienen de estudios muy difíciles de replicar.

Uno de esos estudios fue publicado por el laboratorio de Jonas Frisén del Instituto Karolinska de Estocolmo en 2013. Frisén recolectó cerebros de gente fallecida que había estado viviendo en zonas con polvo radioactivo procedente de ensayos de la bomba atómica en los EEUU durante la guerra fría. Entre los isótopos liberados por esas explosiones estaba el carbono 14, que apenas existe en la naturaleza, y se acumuló en las plantas. Las personas adultas que se alimentaron de esas plantas  incorporaron el carbono 14 en su organismo marcando las células nuevas, como las de la piel, el pelo, etc. Al estudiar sus cerebros, vieron que algunas de sus neuronas también contenían carbono 14, concluyendo que los humanos podemos producir nuevas neuronas durante toda la vida. ¡Pero no en todo el cerebro! Estas nuevas neuronas se concentran en el hipocampo y parecen ser muy importantes para la memoria.

Por todo ello, un grupo de científicos de la Universidad de Oxford decidió iniciar un proyecto para buscar un fármaco contra el Alzhéimer que estimulase la producción de neuronas en el hipocampo y, así, ayudar a regenerar la memoria. Es una tarea complicada, pero existen algunas opciones para abordar este desafío científico. Una de ellas, usada en este proyecto, fue aprovechar el conocimiento que se tiene de la neurogénesis adulta en ratones. Usando este modelo animal se puede reproducir la neurogénesis adulta in vitro aislando células de su cerebro y así testar fármacos antes de hacer estudios en humanos.

La búsqueda de este potencial fármaco aún continúa, así como la carrera para entender si el cerebro se puede regenerar. Como curiosidad, aquí os dejo un par de fotos mostrando el aspecto de esas misteriosas células que dan lugar a nuevas neuronas, la imagen superior correponde a células cultivadas in vitro y a la inferior a células el hipocampo de un ratón.

Cultivos celulares con neuronas recién generadas (en rojo) y astrocitos (células de soporte, en blanco); los puntos azules son los núcleos de las células.
Giro dentado del hipocampo, con las neuronas recién formadas en blanco y verde.
Por último si deseáis conocer más informacióm sobre este tema tan fascinante, os invito a leer estas revisiones bibliográficas: 
 

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