Descubren cómo generar nuevas neuronas en el cerebro adulto

La neurogénesis permite que se creen nuevas neuronas en nuestro cerebro, pero este proceso experimenta cambios a lo largo de la vida y las enfermedades neurodegenerativas, como el alzhéimer o el párkinson, lo deterioran e impiden la regeneración neuronal. Ahora, un equipo de biólogos liderado por investigadores de las universidades de Ginebra (UNIGE) y Lausana (UNIL) ha descubierto que en ciertas áreas del cerebro adulto hay células madre que se pueden reactivar para formar nuevas neuronas.

Las células madre tienen una capacidad única para seguir produciendo copias de sí mismas y dar lugar a células diferencias con funciones más especializadas, y las células madre neurales (NSC, del inglés neural stem cell) son las que se encargan del crecimiento del cerebro durante el desarrollo embrionario y de generar todas las células del sistema nervioso central, incluyendo las neuronas.

Los autores del nuevo estudio han conseguido aumentar la cantidad de nuevas neuronas en el cerebro de ratones adultos y ancianos, unos hallazgos que abren nuevas posibilidades para encontrar tratamientos eficaces contra las enfermedades neurodegenerativas. Los resultados se han publicado en la revista científica Science Advances.

El envejecimiento deteriora el proceso de neurogénesis

Las células madre neuronales se mantienen en ciertas áreas del cerebro después de la formación completa de este órgano y pueden generar nuevas neuronas durante toda la vida, lo que se conoce como neurogénesis adulta, que es fundamental para el aprendizaje y la memoria. En el cerebro de los adultos, sin embargo, estas células madre se encuentran ‘aletargadas’ o ‘dormidas’ y disminuye su capacidad de renovación y diferenciación, por lo que la neurogénesis se reduce progresivamente a medida que se produce el envejecimiento del cerebro.

“A largo plazo, estos resultados podrían conducir a tratamientos potenciales para condiciones tales como la depresión o las enfermedades neurodegenerativas”

Los laboratorios de Jean-Claude Martinou, Profesor Emérito en el Departamento de Biología Molecular y Celular de la Facultad de Ciencias de UNIGE, y Marlen Knobloch, Profesora Asociada en el Departamento de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Biología y Medicina de UNIL, han encontrado un mecanismo metabólico por el que las NSC adultas pueden abandonar su estado latente y volverse activas de nuevo.

“Descubrimos que las mitocondrias, los orgánulos que producen energía dentro de las células, participan en la regulación del nivel de activación de las NSC adultas”, ha explicado Francesco Petrelli, investigador de UNIL y coautor del estudio con Valentina Scandella. El transportador de piruvato mitocondrial (MPC), un complejo proteico descubierto hace once años en el grupo del profesor Martinou, desempeña un papel específico en esta regulación, ya que su actividad influye en las opciones metabólicas que una célula puede utilizar.

El hecho de conocer las vías metabólicas que diferencian a las células activas de las células latentes permite a los científicos despertar células latentes modificando su metabolismo mitocondrial. El equipo de biólogos bloqueó la actividad de MPC utilizando inhibidores químicos o creando ratones mutantes para el gen Mpc1. Mediante estos enfoques farmacológicos y genéticos, lograron activar las NSC latentes y de esta forma generar nuevas neuronas en el cerebro de ratones adultos y ancianos.

“Con este trabajo demostramos que la redirección de las vías metabólicas puede influir directamente en el estado de actividad de las NSC adultas y, en consecuencia, el número de nuevas neuronas generada”, ha destacado el profesor Knobloch, coautor principal del

trabajo. “Estos resultados arrojan nueva luz sobre el papel del metabolismo celular en la regulación de la neurogénesis. A largo plazo, estos resultados podrían conducir a tratamientos potenciales para condiciones tales como la depresión o las enfermedades neurodegenerativas”, concluye Jean-Claude Martinou, coautor principal del estudio.