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PUBLICADO EN 'NATURE MEDICINE'

El hipocampo produce neuronas nuevas hasta que morimos, función mermada en enfermos de alzhéimer

JANO.ES · 26 marzo 2019

Investigadores del CSIC-UAM dan con un método que permite identificar en humanos estas nuevas células con total claridad.

Científicos del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y de la Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM) han encontrado que en el hipocampo se producen neuronas nuevas de manera continua hasta que nos morimos o, por lo menos, hasta los 87 años, que es la edad más avanzada que han analizado. Además, han encontrado que los enfermos de alzhéimer tienen mermada esta función.

Hasta la fecha, este hecho no se había demostrado más que en roedores y otras especies animales. Existen incluso trabajos previos que cuestionan su existencia, pero el equipo de la neurobióloga María Llorens-Martín, científica del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y de la Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM), ha dado con un método que permite identificar estas nuevas células con total claridad.

Los resultados indican que en la región cerebral conocida como giro dentado del hipocampo hay miles de neuronas nuevas que se producen a lo largo de la vida. Este proceso se conoce como neurogénesis adulta y durante el mismo aparecen distintas fases de maduración, pues las células nerviosas proceden de la diferenciación de células madre que se especializan para ser funcionales en el cerebro. En este estudio, cada una de ellas ha sido identificada y descrita por primera vez.

En el caso de los enfermos de Alzheimer, que sufren la pérdida de neuronas y un déficit de memoria, los investigadores han visto que su hipocampo no produce tantas neuronas nuevas como lo hacen las personas sanas y que, además, su grado de maduración es menor. A medida que la enfermedad avanza, la formación de nuevas neuronas se ve afectada, un hallazgo que podría ser importante para desarrollar distintas terapias.

Se cree que estas neuronas que se forman en el hipocampo están implicadas en el aprendizaje y la memoria. "En humanos aún desconocemos la función que llevan a cabo estas células. En roedores, sabemos que son cruciales para determinados tipos de memoria dependiente del hipocampo. Durante el tiempo en que estas células son inmaduras, poseen propiedades especiales que las hacen especialmente plásticas y sensibles a los nuevos estímulos", ha señalado a EL MUNDO Llorens-Martín. "Su existencia abre la puerta a mecanismos de plasticidad en el cerebro adulto que podrían estar teniendo lugar hasta los 100 años de edad", ha añadido.

Pero ¿Podríamos, de alguna manera ejercitar estas neuronas o aumentar su número? "En roedores, el nacimiento y maduración de estas neuronas puede estimularse mediante fármacos. Además, es sabido que el ejercicio físico o la combinación de éste con la estimulación cognitiva y una mayor interacción social (lo que en conjunto se conoce como enriquecimiento ambiental), es un potente estimulador de la neurogénesis adulta", ha explicado Llorens-Martín. Cabe por tanto pensar que favorecer su generación y maduración podría ser útil en casos en los que estos procesos se encuentren dañados, como en la enfermedad de Alzheimer.
Individuos sanos y con Alzheimer

El protocolo experimental ha requerido una adaptación muy delicada y laboriosa que pone de manifiesto que, cuando una metodología no funciona, no siempre significa que no exista lo que se busca, sino que antes no se podía ver. Llorens-Martín y sus colegas han completado su estudio con éxito y han descrito el primer modelo celular de neurogénesis del hipocampo adulto humano, incluyendo todas sus etapas de diferenciación y maduración.

Para ver cómo se forman las neuronas, el equipo de Llorens-Martín ha trabajado con muestras de 13 personas adultas sanas de entre 43 y 87 años y 45 enfermos de Alzheimer de edades comprendidas entre los 52 y los 97 años. Los cerebros se han analizado post mortem y proceden del Banco de Tejidos de la Fundación CIEN (siglas del Centro de Investigación de Enfermedades Neurológicas, de Madrid), el Hospital Clínico Universitario Virgen de la Arrixaca (Murcia), el Biobanco del Hospital Universitario Reina Sofía (Córdoba) y el Instituto Anatómico Forense (Madrid).

Estas instituciones trabajan con donaciones que son imprescindibles para la investigación biomédica, ya que este tipo de datos no se pueden obtener de seres humanos vivos. Este aspecto es de gran importancia, ya que una de las razones por las que no se habían conseguido estos resultados antes es por la dificultad que tiene trabajar con un conjunto representativo de muestras de tejido cerebral. Además, muchas patologías neurológicas aparecen combinadas y asociadas a distintas causas, por lo que en el estudio se han cribado este tipo de individuos. Por otro lado, los tejidos se han procesado con prontitud tras la extracción, una medida que ha evitado su deterioro.

Su técnica ha mejorado en gran medida otras ya existentes. Lo que han hecho es adecuar todos los reactivos químicos empleados. Un paso crucial ha sido modificar la duración del tratamiento con un derivado del formol, el compuesto químico que preserva las células. "Observamos que un gran número de células inmaduras habían sido fijadas durante un periodo de tiempo concreto (entre 2 y 12 horas), pero a partir de las 12 horas de fijación, la señal de las células inmaduras desaparecía casi por completo en los mismos pacientes en los que habíamos observado muchísimas células. Esto demuestra que el tiempo de fijación es un factor que afecta a la detección de este tipo de células en el hipocampo humano", ha afirmado Llorens-Martín.

Además, para cada fase celular, han empleado anticuerpos fluorescentes muy específicos. También han ideado un método para eliminar el ruido de fondo de las imágenes que, en este tipo de exposiciones tan largas como las que han aplicado, de varios días, impide ver las células de interés al microscopio. Y por último, han desarrollado un complejo análisis matemático para calcular la intensidad fluorescente de las células, contarlas e identificar las distintas etapas de maduración de estas neuronas, tanto en individuos sanos como en distintos enfermos de Alzheimer.

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