Un grupo de científicos españoles ha demostrado que enfermedades neurodegenerativas como la ELA, la enfermedad de Huntington, Parkinson, demencia con cuerpos de Lewy y demencia frontotemporal atacan a las células madre del cerebro humano, impidiendo la generación de nuevas neuronas.
El trabajo, liderado por el grupo de la Dra. María Llorens-Martín, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO, CSIC-UAM) e investigadora principal del Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), ha sido publicado en la revista Science.
Los resultados del estudio demuestran la existencia de células madre en el hipocampo, que permiten la generación de nuevas neuronas a lo largo de toda la vida, proceso conocido como neurogénesis hipocampal adulta y en el que se concentran buena parte de los esfuerzos actuales en investigación sobre neurodegeneración, por el potencial de diagnóstico y tratamiento. La generación de nuevas neuronas a partir de células madre es posible gracias a la existencia de un nicho celular presente en muy pocas regiones del cerebro, y que posee una compleja estructura formada por células gliales y vasos sanguíneos.
La Dra. Llorens-Martín señala que la existencia de células madre en el hipocampo humano adulto era “controvertida hasta la fecha” y este descubrimiento “ha sido posible gracias a la colaboración del Banco de Tejidos de la Fundación CIEN, que ha permitido trabajar con muestras cerebrales humanas con un excelente grado de conservación”.
El proceso de neurogénesis adulta se encuentra gravemente dañado en pacientes con ELA, enfermedad de Huntington, Parkinson, demencia con cuerpos de Lewy, y demencia frontotemporal. Cada una de estas enfermedades genera una “firma” celular propia, dañando de manera más acusada a determinadas sub-poblaciones neuronales. Como explica la Dra. Llorens-Martín, “en todos estos trastornos neurodegenerativos se observó una reducción en la actividad proliferativa de las células madre y un aumento de su quiescencia”, con importantes defectos madurativos en las nuevas neuronas que se generaban.
Célula madre en el hipocampo humano adulto, detectada mediante la expresión de los marcadores Nestin (verde), Proteína ácida fibrilar glial (GFAP) (Magenta), y Sox2 (Blanco). Dicha célula presenta la clásica morfología de una célula madre, caracterizada por la presencia de una prominente prolongación apical dirigida hacia la capa granular del giro dentado del hipocampo
Tanto la neurogénesis adulta como el nicho celular en el que se generan las nuevas neuronas sufren cambios a lo largo de la vida. En el artículo, que ha sido publicado en la revista científica más importante del mundo, también se apunta a que el funcionamiento de las células de microglía, encargada de regular el número y maduración de las nuevas neuronas que se generan en el hipocampo, está dañado en personas de avanzada edad. Y, aunque el proceso de creación de nuevas neuronas continúa hasta los 90 años, según demuestran trabajos previos del mismo grupo que lidera el estudio, este disminuye según avanza el envejecimiento.
Sin embargo, este nuevo trabajo demuestra que las alteraciones en el proceso de neurogénesis hipocampal adulta están íntimamente relacionadas con el funcionamiento del nicho celular del hipocampo en humanos. En particular, esta estructura se transforma en un “ambiente hostil” para el nacimiento y maduración de las nuevas neuronas durante el envejecimiento fisiológico y patológico.
Los resultados del trabajo, fruto de años de investigación de este equipo del CIBERNED, sientan las bases para el desarrollo futuro de herramientas terapéuticas y de regeneración que permitan frenar el avance de las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, con una prevalencia creciente en poblaciones envejecidas como la de España.
REFERENCIA:
Terreros-Roncal * ; E.P. Moreno-Jiménez * ; M. Flor-García * ; C.B. Rodríguez-Moreno; M.F. Trinchero; F. Cafini; A. Rábano; M. Llorens-Martín. 2021. Impact of neurodegenerative diseases on human adult hippocampal neurogenesis. SCIENCE. Doi: www.science.org/doi/10.1126/science.abl5163
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