Neurogénesis: ¿cómo se generan nuevas neuronas?
El descubrimiento de que la neurogénesis, es decir, la generación de nuevas neuronas en el cerebro adulto, sigue activa, ha modificado el concepto de plasticidad cerebral y ha revelado nuevos mecanismos que garantizan la homeostasis del sistema nervioso.
La plasticidad cerebral se refiere a la capacidad del cerebro para cambiar su estructura y su función durante el proceso de maduración y aprendizaje, y frente al daño neuronal que se produce en las enfermedades.
Este concepto implica que el cerebro es un órgano moldeable que responde a diferentes factores que pueden influir tanto de forma positiva como negativa en la formación de nuevas neuronas. Estas, a su vez, pueden generar un efecto benéfico para el cerebro.
Ya desde el 1966 se había evidenciado la formación de neuronas nuevas en el cerebro. Más adelante, este hecho se confirmó. Desde entonces, se sabe que existen dos regiones en el cerebro de una persona adulta donde se lleva a cabo la neurogénesis: el bulbo olfatorio y el hipocampo.
Estas dos regiones del cerebro tienen unas características importantes que permiten que se lleve a cabo este proceso de formación de nuevas neuronas: la neurogénesis.
¿Cómo se lleva a cabo la neurogénesis?
La neurogénesis, como ya sabemos, es el proceso que involucra la generación de nuevas neuronas. Se ha visto activo en el hipocampo y en el bulbo olfatorio de los mamíferos adultos, lo cual sugiere la persistencia de células troncales neuronales a lo largo de toda la vida.
Este proceso es muy complejo y se desarrolla en diferentes etapas como:
- La proliferación de las células pluriponteciales, que son las células madre que se encuentran en todos los organismos pluricelulares y que tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en diferentes tipos de células especializadas, además de autorrenovarse y producir más células madre.
- Migración
- Diferenciación
- Sobrevivencia de las neuronas nuevas.
- La integración de éstas en los circuitos neuronales existentes
Los cambios que sufren las células que participan en el proceso de la neurogénesis en su estructura han permitido identificar diferentes características, dependiendo de los marcadores proteicos que se expresan temporalmente durante ese proceso.
La formación de neuronas nuevas está controlada finamente para evitar una alteración de los circuitos neuronales. El nicho es uno de los factores que intervienen en la regulación de la neurogénesis, y está constituido por:
- Células pluripotenciales.
- Astrocitos.
- Células endoteliales.
Estos tres componentes actúan de forma sincronizada para:
- Mantener la población de células pluripotenciales.
- Los astrocitos controlan la proliferación de las células pluripotenciales y de las células que amplifican rápidamente, así como la migración de estas células a través de la acción de diversos factores secretados por los astrocitos.
- Mantener la población de astrocitos y de células endoteliales.
Factores que modulan la neurogénesis
La neurogénesis no es un proceso estático sino dinámico. Por esta razón, está modulado y regulado por diferentes factores que responden según las necesidades del cerebro.
Entre los factores involucrados en la modulación y regulación de la neurogénesis se encuentran el nicho (explicado anteriormente), los factores internos y los externos.
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Factores internos
Los factores internos controlan la proliferación de las células pluripotenciales y de las células derivadas de éstas. Entre estos factores se encuentran:
- Los receptores expresados por las células madre y progenitoras a diversas células como las proteínas que controlan la comunicación célula-célula.
- Los sistemas de señalización como Sonic-hedgehog y el WNT
- Algunas moléculas de adhesión, como la molécula de adhesión celular neural (NCAM)
- La señalización ejercida entre los astrocitos y neuroblastos por el neurotransmisor GABA, que amplifica la producción y la migración de las células progenitoras a partir del sitio donde se localizan las células pluripotenciales.
Sin embargo, los factores internos no sólo regulan la proliferación celular, sino también la decisión de las células progenitoras para formar neuronas nuevas.
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Factores externos
La neurogénesis también está modulada por factores externos como daño cerebral, hormonas o factores de crecimiento.
Las etapas que se llevan a cabo durante el proceso del nacimiento de una neurona, como los que hemos visto de producción, migración , diferenciación, maduración y sobrevivencia, están también moduladas por factores extrínsecos entre los que se encuentran:
- Hormonas.
- Factores de crecimiento.
- Daño cerebral.
Sin embargo, recientemente también se ha descubierto que el glutamato ejerce un efecto dual sobre algunas etapas de esta formación. El GABA, la serotonina y la dopamina también influyen en la modulación de este proceso.
Además de estos neurotransmisores, se ha descrito que las drogas de abuso, así como determinadas hormonas como los corticoides, el embarazo, el alcohol y las malas experiencias durante las primeras etapas de la vida son otros factores que afectan a la neurogénesis.
Conclusión
La neurogénesis en el cerebro adulto es un proceso interesante para la implementación de tratamiento de reemplazo de neuronas en las enfermedades neurodegenerativas. También para el tratamiento de las enfermedades con pérdida neuronal selectivas como los trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Es fundamental seguir investigando para aprender a manipular las células pluripotenciales y sacarles todo el partido posible.
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