MARIA JOSEP PICÓ – José Manuel García Verdugo, catedrático de Biología Celular de la Universitat de València, es uno de los diez científicos del mundo que contribuyeron a la caída de un dogma de la neurociencia, aquel que sostenía hasta la pasada década de los noventa que después del nacimiento no generamos nuevas neuronas. Gracias a su habilidad frente al microscopio electrónico para analizar la morfología de las células madre del cerebro y deducir su función, es capaz de ver donde otros sólo miran y realizar descubrimientos de relevancia internacional.
Pregunta: El microscopio electrónico es su herramienta de estudio ¿Qué hallazgo encontró en el cerebro de los lagartos?
Respuesta: Aquel fue el inicio de mi carrera investigadora en la Universidad de La Laguna y, posteriormente, ya en la Universidad Autónoma de Barcelona con el profesor Carlos López, a principios de los años ochenta, descubrimos que en algunas regiones del cerebro de los lagartos aumentaba el número de neuronas con la edad, en consecuencia, debían tener neurogénesis, es decir, se generaban neuronas en edades adultas.
P: Hasta llegar al ser humano fue dando pasos progresivos en el estudio de la neurogénesis…
R: Sí, algunos grupos de científicos estudiaron esta capacidad en aves cantoras, como Fernando Nottebon y Arturo Álvarez Buylla. La sinergia del conocimiento en las aves y en los reptiles fue crucial para emprender el camino hacia los mamíferos, antes de entrar en el análisis de cerebros humanos.
P: ¿Qué reveló la existencia de células madre en el cerebro de los ratones?
R: En primer lugar, confirmar que sí había neurogénesis y que éstas estaban en las dos zonas responsables de producir nuevas neuronas. Una de ellas es el giro dentado del hipocampo, una región muy relacionada con la memoria y el aprendizaje, que sería como un microchip del cerebro (pues coordinaría el almacenamiento de la información en la corteza cerebral) y la otra es el bulbo olfatorio, que recibe la información olfativa, pero las células madre, en este caso, están alrededor de las paredes de las cavidades ventriculares laterales, donde se encuentra el líquido cefalorraquídeo, y las nuevas neuronas tienen que migrar largas distancias hasta alcanzar el bulbo olfatorio.
P: Los humanos, ¿disponemos de estos mismos mecanismos?
R: En el caso del giro dentado sí, lagartos y mamíferos, incluida nuestra especie –las aves serían la excepción- disponemos de este peculiar microchip en el cerebro que genera nuevas neuronas imprescindibles para la memoria y la capacidad de aprendizaje. Lo más interesante es que parece que esta neurogénesis persiste a lo largo de toda nuestra vida, aunque parece que con la edad disminuye.
P: ¿Es sensible a alteraciones?
R: Sí, aunque la mayoría de los datos que tenemos son de animales de experimentación, los neurólogos están confirmando la vulnerabilidad de nuestro cerebro gracias a las nuevas tecnologías. En gran medida, por ejemplo, el alcohol en edades jóvenes altera el giro dentado, acaba con células hijas cuando están intentando conectar con otras neuronas, pero en principio esta muerte neuronal, no tiene una repercusión a corto plazo, ya que las células madre deben reponer esta pérdida de neuronas. Aún así, el proceso no es infinito. Las células madre se agotan y aquí viene el problema, aparecen envejecimientos prematuros, pérdida de memoria o capacidad de aprendizaje y los neurólogos advierten que cada vez la población con problemas cognitivos es más joven. Por ello, es fundamental controlar la bebida en la edad adolescente, especialmente en nuestro ámbito, ya que nuestros cerebros son “mediterráneos” que, a diferencia de otros de climas más fríos, no están acostumbrados, genéticamente hablando, a dosis altas de alcohol. Hay que añadir, que el alcohol a bajas dosis y de forma puntual, no tiene efectos apreciables.
P: Las drogas ¿destruyen las neuronas del mismo modo?
R: Sí, pero no de forma directa. Las drogas afectan a corto plazo a las conexiones neuronales, a los circuitos de transmisión, y una vez destruidos o cambiados, puede ser difícil volver a reconstruirlos, manteniendo su capacidad intelectual o incluso su personalidad. A pesar de ello, tampoco debemos de olvidar que muy posiblemente a medio plazo, estos cambios afecten a la neurogénesis, volviendo al caso de los problemas cognitivos. Un problema añadido de las drogas es que tienen el componente de la adicción.
P: ¿Y de bulbo olfatorio?
R: A diferencia de los roedores, los humanos no tenemos neurogénesis adulta en el bulbo olfatorio. En el curso de la evolución hemos optado por cerebros más innovadores, con mas corteza cerebral y hemos renunciado al olfato. Decidimos optar por un cerebro más potente, con más capacidad para aprender y para almacenar información. De este modo, canalizamos el flujo neuronal hacia la corteza cerebral, con el fin de mejorar nuestra eficiencia a la hora de resolver cuestiones antes que nuestros competidores. Y se da precisamente en el lugar donde está el aprendizaje, las percepciones emocionales y del espacio.
P: Usted es uno de los científicos de ámbito mundial que lograron demostrar que generamos nuevas neuronas en etapas adultas. Conocemos poco el funcionamiento del cerebro…
R: Todavía nos falta mucho por saber, pero el descubrimiento de que tenemos células madre y neurogénesis en nuestro cerebro, está cambiando la idea de cómo puede funcionar nuestro cerebro. Ahora sabemos que nuestro cerebro, a diferencia de otros mamíferos, ha evolucionado acumulando millones de neuronas en la corteza cerebral (a modo de un disco duro, con mayor capacidad que el resto de los mamíferos) y tiene neurogénesis en un centro crucial (un microchip), que se encargaría de decidir qué información debe de guardarse y dónde. Y precisamente este tándem nos permite conocer por qué se producen algunas patologías y avanzar en las terapias.
P: ¿Una de ellas sería el trastorno neuronal en pacientes infantiles?
R: Sí, efectivamente, en un artículo que hemos publicado recientemente en la revista Nature, hemos encontrado que hay una migración al bulbo olfatorio, pero sólo en las primeras etapas del desarrollo infantil y que se acaba alrededor de los tres o cuatro años de vida. Y es fundamental el hallazgo de un nuevo camino de células que migran desde los ventrículos laterales hacia la corteza prefrontal, a diferencia de otros mamíferos. Esta migración es la primera vez que se describe y podría servir para incrementar el número de nuevas neuronas (mayor número de neuronas, mayor capacidad de almacenaje) en regiones que están muy relacionadas con tareas cognitivas, procesos emocionales y percepción del espacio.
P: ¿Cómo incide en la salud de los pequeños?
R: Cualquier alteración de este circuito migratorio podría ser la causa de enfermedades y trastornos neuronales con implicación del lóbulo frontal, como la esquizofrenia, el autismo, las adicciones en niños o la hiperactividad. Ahora, esta nueva información nos pone en condiciones de empezar a comprender algunas de las patologías cerebrales que afectan a las personas desde edades tempranas.
P: ¿Y qué nos ocurre cuando sufrimos Alzheimer?
R: En estas enfermedades neurodegenerativas hay una pérdida de neuronas en diversas áreas del cerebro, especialmente en la corteza cerebral y en el giro dentado (una de las regiones con neurogénesis adulta). Es interesante resaltar que la reducción de tamaño del giro dentado se deba, probablemente, a la perdida por agotamiento de las células madre para producir nuevas neuronas y reemplazar la pérdida de neuronas. Esto implicaría pérdida de la capacidad de procesar información.
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