Descubren una ruta migratoria neuronal relacionada con la aparición del alzhéimer

Un estudio en el que ha participado la Universitat de Valencia ha identificado una nueva ruta de migración neuronal en el cerebro humano infantil cuya pérdida podría guardar relación con el origen y el desarrollo del alzhéimer.

El artículo publicado en Nature describe esta nueva ruta migratoria, desconocida hasta la fecha, que se inicia en el cerebro del feto una vez avanzada la gestación, y se mantiene hasta los 2-3 años de edad del niño. 

Durante esta etapa, las células siguen su curso a través del lóbulo temporal hasta llegar a integrarse en la corteza entorrinal, una zona de nuestro cerebro que participa en el afianzamiento, y la estabilización de la memoria y el aprendizaje.

 La pérdida y la dificultad de las neuronas para realizar este proceso y completar el trayecto serían la causa de la enfermedad neurodegenerativa. 

 

 

La nueva vía se extiende desde el ventrículo lateral, dónde nacen las células, hasta el córtex entorrinal, un área interconectada con las regiones en las que se consolidan la memoria y el aprendizaje. 

Allí, las neuronas permanecen jóvenes aportando la plasticidad al cerebro humano y a la espera de señales que las activen para su maduración final, con el objetivo de realizar una misión ya concreta. 

Una ruta neuronal en nuestro cerebro desde que nacemos 

Se  descubrió hace relativamente poco tiempo que la producción, migración e integración de las neuronas jóvenes en el sistema nervioso no cesa en el momento del nacimiento, sino que determinadas regiones, muy limitadas, mantienen esta capacidad "postnatalmente".

 Vicente Herranz Pérez, miembro del equipo que ha firmado el artículo, pertenece al departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física de la UV. 

Asegura que "los cambios hormonales en la adolescencia, una lesión, el aprendizaje de nuevas tareas o cualquier tipo de experiencia provocan señales internas y externas que activan a las neuronas y aportan plasticidad al cerebro".

La investigación defiende que este proceso "contribuirá a aportar al cerebro la plasticidad necesaria para adaptarse a las experiencias a las que el individuo habrá de enfrentarse a lo largo de la vida".

José Manuel García Verdugo, catedrático de Biología Celular, investigador del Institut Cavanilles (ICBiBE) de la UV y firmante del artículo, apunta que "buscábamos pruebas de la existencia de neuronas jóvenes en el hipocampo humano y nos sorprendió su acusado declive entre el nacimiento y los dos años de edad"

Sin embargo, el biólogo explica que percibieron "un importante flujo de neuronas inmaduras que confluían en el córtex entorrinal. Su morfología, la expresión de marcadores, su distribución y orientación, su estructura y localización anatómica indicaban la presencia de una importante corriente migratoria neuronal postnatal en el cerebro humano".

El origen del alzhéimer en los fallos de la ruta 

El trabajo respalda la teoría científica de que en la enfermedad del alzhéimer se produce la pérdida precoz de las neuronas que están localizadas en esta región. 

Se sugiere así una posible relación entre la alteración de la llegada de estas células al córtex entorrinal y esta patología neurodegenerativa.

"La corteza entorrinal es una de las primeras zonas afectadas por el Alzheimer y esto hace que nos preguntemos si las neuronas que se quedan por el camino, o aquellas que no maduran correctamente, podrían estar predisponiendo al desarrollo de esta enfermedad", sugiere José Manuel García Verdugo.

Se han analizado muestras del lóbulo temporal de más de 50 donantes en edades de gestación tardía y primera infancia.

 "Esta metodología nos ha permitido reconocer la identidad de estas células, su origen y su destino", ha explicado Vicente Herranz Pérez. 

 

 

Además de contribuir al avance del conocimiento en el campo de la neurogénesis, este hallazgo aporta nuevas pistas para seguir investigando en varias líneas. 

"Un aspecto muy interesante es que esta población de neuronas, detectadas en humanos, no la hemos encontrado en especies muy cercanas a nosotros, como los macacos, cosa que nos hace pensar que se trata de un rasgo distintivo de la especie humana", ha concluido.

La investigación apoya la idea de darle importancia a la plasticidad de los circuitos neuronales.

"La llegada tardía de estas neuronas jóvenes a las zonas donde se consolidan la memoria y el aprendizaje se produce durante la primera infancia, cuando las interacciones del niño con su entorno son muy activas", relaciona el artículo.

Respaldado por más estudios 

Este grupo de investigación ya ha participado anteriormente en la descripción de otras rutas migratorias en el cerebro humano durante la infancia temprana. 

Sin embargo, la diferencia es que en este nuevo estudio se han analizado muestras del lóbulo temporal de más de 50 donantes en edades de gestación tardía y primera infancia.

Para ello, han utilizado técnicas de inmunotinción, microscopía electrónica y secuenciación de ARN. 

"Esta metodología nos ha permitido reconocer la identidad de estas células, su origen y su destino", ha explicado Vicente Herranz Pérez. 

La publicación de este trabajo en 'Nature' coincide con otro estudio internacional, en el que participa el mismo equipo del ICBiBE y cuyos resultados fueron publicados en la revista  'Neuron (Cell Press)'. 

En él, se  describe el origen de ciertas neuronas inmaduras presentes en una región de la amígdala cerebral, una zona relacionada con las emociones, el miedo y la ansiedad, tanto en ratones jóvenes como en humanos.

 

 

Resuelve que dichas neuronas no se producen por neurogénesis postnatal, sino que se generan "durante la gestación en el embrión y retrasan su maduración hasta la adolescencia temprana, con lo cual quedan en reposo hasta esa etapa del desarrollo".

Lucía I. Torrijos Saiz es miembro del equipo de investigación del ICBiBE y coautora del artículo en 'Neuron'. 

 Explica que "durante la edad juvenil, la mayoría de las células de esta región experimentan su maduración estructural y fisiológica, y un subconjunto de ellas migran a regiones cercanas y se activan frente a diversos estímulos, lo que podría relacionarlas con mecanismos de plasticidad"'.

"La relevancia que tienen las similitudes encontradas entre ratones y humanos radica en que se ha obtenido un modelo animal más accesible para el estudio de esta zona del cerebro, cuyas alteraciones podrían estar involucradas en la aparición de trastornos del espectro autista", ha añadido la investigadora.

La maduración neuronal para entender el cerebro humano

Ambos hallazgos parecen dar muestra de la importancia creciente de los procesos de migración y maduración neuronal a la hora de avanzar en el conocimiento del sistema nervioso humano. 

Garcia Verdugo adelanta que "el futuro pasa por comprender mejor la dinámica de este tipo de neuronas inmaduras; necesitamos conocer cómo se integran en los circuitos preexistentes y qué factores hacen que se transformen en células maduras", 

"Quizás, cuando seamos capaces de identificar nuevas poblaciones de neuronas inmaduras en otras regiones deberemos replantearnos nuestra actual comprensión de los mecanismos de plasticidad y del funcionamiento del cerebro humano", ha concluido el científico.