Enriquerubio.net El blog del Dr. Enrique Rubio

9 marzo 2018

¿Existe en el adulto humano “La neurogénesis”?

Filed under: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 19:53

Existe en el adulto humano “La neurogénesis”

Introducción.
Durante muchos años, se pensó que el sistema nervioso central adulto no era capaz de regenerar neuronas. En 1963, Joseph Altman realizó experimentos que demostraban que el cerebro de gatos y ratas producían nuevas neuronas aún en la etapa adulta. Y lo más interesante fue que estas neuronas se encontraban en una región específica del cerebro encargada del aprendizaje. Esto hacía pensar que también la neurogénesis `podría ocurrir de los humanos adultos.
No obstante la formación de neuronas en los cerebros humanos era difícil de creer y la comunidad científica prestó poca atención a esto que podía ser un gran descubrimiento. Los científicos de aquel tiempo, y seguramente muchas personas en la actualidad, creían que la producción de nuevas neuronas sólo ocurría en los bebés antes de nacer.
Afortunadamente, en la década de los ochenta y principios de los noventa, el descubrimiento de Joseph Altman fue retomado por los científicos. Se comenzó a investigar con mayor detalle la posibilidad de la producción de nuevas neuronas en mamíferos adultos, y se llamó a éste fenómeno “neurogénesis adulta”.
El descubrimiento de que nuevas neuronas continúan generándose en el cerebro adulto ha modificado el concepto de plasticidad cerebral y ha revelado nuevos mecanismos que garantizan la homeostasis del sistema nervioso. REV NEUROL 2007;44:541-550]PMID: 17492613 .
La neurogénesis, proceso que involucra la generación de nuevas neuronas, parece demostrado en el hipocampo y en el bulbo olfatorio de mamíferos adultos, lo cual sugiere la persistencia de células troncales neuronales a lo largo de toda la vida. Los precursores primarios se han identificado en zonas especializadas denominadas nichos neurogénicos. Tambien se demostró que la célula que da origen a las nuevas neuronas en el cerebro adulto expresa marcadores de células gliales, un linaje celular lejano al de las neuronas. Trabajos realizados durante el desarrollo del cerebro han demostrado que la glía radial no sólo origina astrocitos, sino también neuronas, oligodendrocitos y células ependimales. Además, se sabe que la glía radial también es la precursora de las células troncales neuronales del cerebro adulto.
En conjunto, estos datos soportan la idea de que las células troncales se desarrollan de un linaje neuroepitelial-glíal, radial-astrocítico. Así, la identificación de los precursores primarios, tanto en el cerebro en desarrollo como en el cerebro adulto, es fundamental para comprender el funcionamiento del sistema nervioso y, con esto, desarrollar estrategias de reemplazo neuronal en el cerebro adulto que lo requiera.
A partir de aquí una serie de artículos muestran que la neurogénesis es posible sobre todo en áreas relacionadas con memoria y no sólo se generarían neuronas de novo, sino se generarían desde algunas neuronas enfermas.
La neurogénesis aparecía entonces como un plato a la carta. Las neuronas son capaces de generar nuevas neuronas, algunas de las cuáles se integran en circuitos funcionales y parecen ser imprescindibles para procesos como la memoria y el aprendizaje.
Las neuronas del hipocampo y áreas olfativas son capaces de regenerarse La duda sobre porqué estas nuevas neuronas no son capaces de sustituir a las perdidas en enfermedades neurodegenerativas como la de Alzheimer o la de Parkinson, tiene explicación: estas neuronas solo se generan en zonas concretas del encéfalo, el giro dentado del hipocampo y la corriente migratoria rostral, que va hacia el bulbo olfatorio, y el hipotálamo. La posibilidad de que nuevas neuronas sean de nueva generación en el hipotálamo y otras que van hacia la corteza cerebral, son discutidas, no estarían presentes en todas las especies o serían de menor entidad. Además, el pico de neurogénesis se produce en los primeros años de la vida y su influencia en las décadas siguientes parece ser menor. Finalmente, la neurogénesis adulta no responde con claridad a lesiones, neurodegeneración u otros tipos de daño cerebral y las nuevas neuronas no se dirigen hacia las zonas donde serían más necesarias y eficaces, sino que siguen migrando a sus destinos finales en esas mismas zonas restringidas.
El hipocampo es una de las regiones del encéfalo mejor estudiadas y la neurogénesis adulta hipocampal es también la más conocida. Las nuevas neuronas se generan de forma constante en la zona subgranular del giro dentado, se convierten en granos, un tipo de neurona de pequeño tamaño, y se incorporan en los circuitos neuronales del hipocampo. En roedores al menos esas nuevas neuronas parece que son cruciales para distintos comportamientos incluido el aprendizaje, la memoria, la separación de patrones o la respuesta el estrés. La dificultad de las técnicas empleadas hace difícil la concreción y explicar las divergencias.
No es infrecuente encontrar noticias contradictorias en cuanto a la neurogénesis.
– E ejercicio aeróbico, incrementa la neurogénesis adulta hipocampal, también en la zona zona subventricular de la que parte la corriente migratoria rostral y en el hipotálamo, lo que sugiere que el efecto neurogénico del ejercicio parece influir sobre todo el encéfalo. Además, el ejercicio físico aeróbico está asociado con la expresión de genes relacionados con la plasticidad neuronal y mejora el rendimiento cognitivo tanto en adultos machos como en hembras. Algunos autores creen cómo el ejercicio hace que aumenté mediadores en particular el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) y el factor de crecimiento parecido a la insulina 1 (IGF-1). Mi grupo de investigación muestran que el IGF-1 facilita la supervivencia neuronal en un modelo de neurodegeneración
– Que el incremento en el número de neuronas se debe al menos en parte a que hay más supervivencia de nuevas neuronas y no a que el ciclo celular se haga más corto. Sin embargo, aunque estas nuevas neuronas disminuyen con la edad el ejercicio es capaz de evitar la caída de la neurogénesis hipocampal ligada a la edad. En ratones que tienen una mutación en la que falta el gen antiproliferativo Btg1, correr influye sobre la cinética del ciclo celular de las neuronas progenitoras y lleva a un acortamiento del ciclo celular lo que reactiva la proliferación neuronal.
– José R. Alonso Publicado el06/12/2017CategoríasNeuroeducación

La neurogénesis es la aparición de nuevas neuronas y células gliales en el encéfalo. A medida en el que vivimos nos enriquecemos o empobrecemos con los estímulos externos y el quienes somos, la neurogénesis podría jugar un papel importante. Un estudio en ratones modificados genéticamente para ser idénticos ha mostrado que se comportan de forma diferente gracias a la neurogénesis. Como nos cuentan, Olaf Bergmann, Jonas Frisén, “Why Adults Need New Brain Cells,” Science 340: 695-696, 10 May 2013, que se hacen eco del artículo técnico de Julia Freund et al., “Emergence of Individuality in Genetically Identical Mice,” Science 340: 756-759, 10 May 2013.
Cuando se escribió este artículo, se pensaba que en el encéfalo adulto de los mamíferos sólo se generan nuevas neuronas en el bulbo olfativo y en el hipocampo de los humanos.
Julia Freund y sus colegas han estudiado ratones genéticamente idénticos en un entorno complejo durante 3 meses, tras los cuales cada individuo mostró una conducta exploratoria de su entorno diferente que se correlaciona con la neurogénesis de su hipocampo adulto. Cada individuo muestra un “espacio vital” personalizado y una cierta “individualidad”, caracteres similares a los que en humanos calificamos como rasgos de la personalidad. En cierto sentido, la interacción con el medio ambiente esculpe el cerebro gracias al hipocampo. El artículo técnico acaba afirmando que este trabajo podría aportar información sobre cómo al vivir nos convertimos en quienes realmente somos (“the ways in which living our lives makes us who we are”). Cajal decía, que el hombre si se lo propone puede ser el arquitecto de su propio cerebro.
En el cerebro adulto la neurogénesis asi como la generación de nuevas células gliales es mucho muy común y hay pruebas de que también influye en la plasticidad neural. Los oligodendrocitos, que forman la vaina de mielina que envuelve los axones de las neuronas, cuya misión es aumentar la velocidad del impulso nervioso (potencial de acción) y con ella la velocidad de procesado del encéfalo. Se cree que los oligodendrocitos adultos no pueden controlar a cantidad de mielinización, por lo que la mielina nueva requiere la generación de nuevos oligodendrocitos y por ello la mayor parte de la proliferación celular en el sistema nervioso es la producción de estas células gliales.
Todavía era difícil de entender, como la neurogénesis y la generación de células gliales influye en la plasticidad del sistema nervioso central en un encéfalo adulto, pero sí que tenía una amplia influencia en este proceso. Pero de ello a pesar de ciertos fármacos podría influir en el proceso de neurogénesis hay todavía un gran camino, aunque se que algunos antidepresivos utilizados en la actualidad podría influir, era neurogénesis.

Cinco años más tarde , aparece un nuevo articulo en Nature.
La neurogénesis se desvanece en la edad adulta. En el en el hipocampo no nacen nuevas neuronas ¿Existe la neurogénesis en el cerebro adulto? Esta es una de las cuestiones sobre la que la neurociencia ha debatido en las últimas décadas. Un nuevo estudio que se publica en Nature revela que el desarrollo de nuevas neuronas en el hipocampo disminuye progresivamente en los niños y se detiene por completo en la edad adulta. Y tampoco debe entenderse como algo negativo. Probablemente, esto es debido a una elección de la especie humana: el cerebro dispone de todas sus neuronas, ya listas, desde los primeros meses del nacimiento, en la etapa postnatal temprana; si bien no hay un reemplazo neuronal, sí es importante el papel de la plasticidad sináptica”, dice uno de los autores de este trabajo, José Manuel García Verdugo, catedrático de la Universidad de Valencia.
El también investigador del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva colabora desde hace años en esta línea de investigación con los laboratorios de Arturo Álvarez-Buylla, de la Universidad de California, en San Francisco. Ambos equipos han trabajado con muestras de cerebro humano -en el caso de las aportadas y analizadas por el grupo de García-Verdugo obtenidas gracias a la colaboración de los clínicos del Hospital La Fe de Valencia- para alcanzar la conclusión que ahora exponen, junto con el grupo de Zhengang Yang, de la Universidad de Fudan, en Shangai.
Encontraron que las nuevas neuronas se producen temprano en la vida, pero esa tasa de formación de neuronas disminuye rápidamente a medida que los sujetos envejecen. García-Verdugo afirma “En las muestras fetales, vimos que la circunvolución del hipocampo ya estaba formada”. La muestra más antigua que todavía contenía neuronas en desarrollo se tomó de un sujeto de 13 años, “pero ya era residual”,.
En este nuevo estudio los investigadores usaron anticuerpos como marcadores para revelar las células precursoras neurales y las neuronas inmaduras en 59 muestras de tejido cerebral humano que se tomaron de sujetos de diversas edades, desde el feto hasta la edad adulta. Incluyeron 37 muestras postmortem, así como 22 obtenidas de intervenciones quirúrgicas para tratar la epilepsia.
“Hace años, cuando empezamos a trabajar en este campo, vimos que en el ratón había neurogénesis en el giro dentado del hipocampo y ya desde ese primer momento nos planteamos ¿y qué ocurre en el cerebro humano?”, recuerda García-Verdugo, al aludir a las claras diferencias entre el modelo murino, donde sí hay neurogénesis, y el humano, donde no han encontrado.
Que en los humanos las neuronas también se formen en el hipocampo durante la edad adulta, mejoraría nuestra comprensión de los procesos de aprendizaje, los trastornos emocionales y el tratamiento por reposición de neuronas, las enfermedades neurodegenerativas.
Nature expone que esa capacidad no sería posible con el ejercicio, o mediante complementos nutricionales, lo que no significa que en cambio se produzca un impacto en la plasticidad neuronal.
Los autores del trabajo sugieren además que los estudios previos pueden haber informado erróneamente la detección de neuronas inmaduras, porque las proteínas utilizadas para marcar estas neuronas en animales no funcionan de la misma manera en los humanos; de nuevo, el modelo de ratón parece insuficiente en estas pesquisas.
¿Y qué ocurre con la pérdida neuronal? ¿Se mueren las neuronas en la edad adulta? García-Verdugo reconoce que es otra cuestión todavía sin una respuesta fehaciente. “Para algunos científicos, hay pérdida neuronal, otros consideran que lo que ocurre es que las neuronas acumulan lipofuscina, lo que afectaría a la actividad neuronal”.

Referencias:

Altman, J. (1963). Autoradiographic investigation of cell proliferation in the brains of rats and cats.The Anatomical Record, 145(4), 573-591.
Eriksson, P. S., Perfilieva, E., Björk-Eriksson, T., Alborn, A. M., Nordborg, C., Peterson, D. A., & Gage, F. H. (1998). Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nature medicine, 4(11), 1313-1317.
Ernst, A., & Frisén, J. (2015). Adult neurogenesis in humans-common and unique traits in mammals.PLoS Biol, 13(1), e1002045.
Kheirbek, M. A., & Hen, R. (2011). Dorsal vs ventral hippocampal neurogenesis: implications for cognition and mood. Neuropsychopharmacology,36(1), 373.
Nakatomi, H., Kuriu, T., Okabe, S., Yamamoto, S. I., Hatano, O., Kawahara, N., … & Nakafuku, M. (2002). Regeneration of hippocampal pyramidal neurons after ischemic brain injury by recruitment of endogenous neural progenitors. Cell, 110(4), 429-441.
Tonchev, A. B., Yamashima, T., Zhao, L., Okano, H. J., & Okano, H. (2003). Proliferation of neural and neuronal progenitors after global brain ischemia in young adult macaque monkeys.Molecular and Cellular Neuroscience, 23(2), 292-301.
Andersen, J., Urbán, N., Achimastou, A., Ito, A., Simic, M., Ullom, K., … & Nakafuku, M. (2014). A transcriptional mechanism integrating inputs from extracellular signals to activate hippocampal stem cells. Neuron, 83(5), 1085-1097.

1 comentario »

  1. Revisando con la mayor atención el tema expuesto y
    la verdad es que se llega a compartir la idea lanzada por el
    meritorio autor de la revisión: no está bien demostrada
    la neurogénesis del adulto.
    O al menos es lo que se deduce.

    Aunque hayan dudas no deja de ser esperanzadora y
    parece que la observación clínica y experimental la sostienen.

    De manera paralela habría que buscar entre ese aluvión de datos
    los hechos o hábitos actuales que pueden impedir esta neurogénesis, por
    ejemplo, la inactividad fisica y mental del chico o del adulto
    que pasan las horas muertas delante de una pantalla.

    Comentario by Manuel Cruz — 14 marzo 2018 @ 18:37

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