¿El cerebro se autosabotea cuando intenta reparase?

Escrito por Alondra Montserrat Román López y Esperanza Meléndez Herrera

Por mucho tiempo, las neuronas fueron consideradas incapaces de regenerarse; sin embargo, hace algunas décadas se descubrió que la neurogénesis, el nacimiento de nuevas neuronas, también ocurre en mamíferos adultos. Desde entonces, existe la gran interrogante ¿Por qué si la neurogénesis existe en esta etapa, el cerebro no es capaz de regenerar las neuronas después de una lesión? Esto se debe a una serie de mecanismos que desarrolla el cerebro para evitar que el daño se expanda a más áreas, pero al intentar repararse, el daño entorpece el proceso de regeneración de nuevas neuronas, por lo que se cree que el cerebro se autosabotea cuando hace este intento de reparación. De esto, te hablaremos en este artículo.

¿Qué es lo primero que piensas cuando te preguntan acerca del cerebro humano?

Seguramente que es un órgano sumamente complejo, responsable del aprendizaje, creatividad, lenguaje, conciencia, memoria y muchas otras capacidades que nos hacen humanos; un órgano que, aunque ocupa solo el 2 % de nuestra masa corporal, es absolutamente indispensable para sobrevivir y que, sin embargo, cuando se lesiona trae consecuencias negativas para el funcionamiento del organismo. ¿Cómo conciliar que uno de los máximos productos de la evolución que ha desarrollado, y sigue desarrollando capacidades sorprendentes para estudiar el ambiente y para estudiarse a sí mismo, no se puede auto-reparar? Para dar respuesta a esta interrogante, primero hay que revisar algunos conceptos que serán de gran utilidad.

El cerebro, al igual que todo el sistema nervioso central, es un órgano muy sensible al daño por trauma, infección o falta de flujo sanguíneo. Cuando su unidad anatómica y funcional, las neuronas, se daña y muere, el cerebro, en mamíferos, pierde la capacidad asociada a esas células de manera permanente. Siendo el cerebro el organizador maestro de nuestras conductas, pensamientos, emociones y capacidades cognitivas superiores como la creatividad, memoria y lenguaje, resulta cuando menos paradójico que tenga capacidades limitadas de reparación. Varias características fisiológicas pueden explicar esto.

En primer lugar, la mayoría de las neuronas en el cerebro adulto de mamíferos no continúan dividiéndose después del nacimiento. Hace algunas décadas, el científico Joseph Altman demostró que existe neurogénesis, un proceso que lleva al nacimiento de nuevas neuronas, en el cerebro adulto de mamíferos en una región cerebral denominada hipocampo, la cual está involucrada en el aprendizaje, memoria y regulación de las emociones. Años más tarde se descubrió que las paredes de unos espacios en el cerebro por los cuales circula el líquido cerebroespinal (ej., ventrículos cerebrales), también contienen nichos neurogénicos capaces de alimentar a las poblaciones de neuronas olfatorias a lo largo de toda la vida en mamíferos.

Entonces, si sabemos que el proceso de neurogénesis no termina en la etapa embrionaria como antes se creía, ¿por qué estas neuronas no contribuyen a reparar el tejido después de un daño?

Durante décadas se ha intentado promover la reparación de las funciones cerebrales después de una lesión o enfermedad neurodegenerativa, explotando estas fuentes de nuevas neuronas; sin embargo, se ha demostrado que la neurogénesis hipocampal y ventricular, únicamente sirven para renovar las poblaciones celulares del hipocampo y del bulbo olfatorio, respectivamente. En parte, esto ocurre debido a la alta especialización y a la diversidad neuronal que existe en nuestro cerebro. Una neurona en el cerebro adulto recibe cientos o miles de mensajes sinápticos de otras neuronas y envía otros cientos o miles de mensajes a otras células. Así, cuando una neurona se pierde, también se pierde la capacidad de procesar la información del entorno y la comunicación con él.

En segundo lugar, las neuronas del sistema nervioso central tienen capacidades limitadas para regenerar sus prolongaciones (ej., axones) después de una lesión. Cuando los tejidos neurales sufren daño, la función se pierde en el momento en que se destruyen las células o se interrumpe la comunicación de sus prolongaciones, lo cual dispara una cascada de eventos que pueden terminar en la muerte celular. Debido a que, como se mencionó previamente, las neuronas no son reemplazadas en las personas que sufren una lesión, la recuperación de la función depende de que vuelvan a crecer los axones de las neuronas dañadas y formen las conexiones adecuadas. Sin embargo, el crecimiento de estos es muy limitado en el cerebro adulto, y muchas de las capacidades de regeneración se encuentran bloqueadas.

Actualmente se conoce que después de una lesión en el cerebro, las neuronas dañadas empiezan a crecer y a ramificarse por un determinado tiempo, pero después se detienen por los obstáculos insuperables con que se encuentran, hasta que se retraen y desaparecen. Es decir, que la condición traumática es suficiente para sacar a los axones de su letargo, ya que las neuronas intentan regenerarse mostrando un pequeño crecimiento. No obstante, de acuerdo con el neuroanatomista Santiago Ramón y Cajal, esta condición se frustra, primero, por la falta de substancias capaces de generar una vigorosa capacidad de crecimiento y, segundo, por la ausencia de substancias capaces de atraer y dirigir a los axones a sus destinos. Más aún, el sistema nervioso central adulto es capaz de promover una serie de señales moleculares que evitan activamente el crecimiento de los axones una vez establecidos los contactos sinápticos.

 

Para entender, la mielina como ejemplo

Un ejemplo es lo que ocurre con la mielina, la cubierta aislante de grasa y proteínas que rodea a los axones y facilita la conducción del impulso nervioso, como las señales que se transmiten de neurona en neurona. La mielina es producida por células denominadas oligodendrocitos, los cuales una vez que existe una lesión, mueren y hacen que los axones queden expuestos y dejen de conducir los impulsos nerviosos. A su vez, después de una lesión, las neuronas dañadas entran en contacto con la mielina que se ha liberado de otras neuronas lesionadas. La mielina contiene varios inhibidores que impiden que las neuronas que no han muerto restablezcan sus conexiones. Así, numerosos eventos contribuyen a evitar la regeneración neuronal después de un daño.

Como se describe, el tejido nervioso si bien parece tener una capacidad intrínseca para regenerarse después de una lesión, también posee una serie de mecanismos que parecen dificultar o frenar completamente la reparación tisular y la consecuente recuperación funcional.

Es como si el cerebro y el sistema nervioso central, en general, prefirieran no repararse antes que hacerlo de manera ineficiente. Más estudios deben ser realizados para conocer los mecanismos capaces de facilitar la reparación tisular y funcional en otros organismos como peces y algunos anfibios, y para evaluar la posibilidad de facilitarlos en los mamíferos, particularmente en los humanos. A lo largo de varias décadas se han podido identificar diferentes mecanismos, pero desafortunadamente aún no hemos logrado favorecer la regeneración del tejido y la recuperación de las funciones después de un trauma. Así, todo parece indicar que, en efecto, el cerebro autosabotea su reparación.

Para Saber Más:

Belkind-Gerson J. y Suárez-Rodríguez R. (2004). Regeneración cerebral. Realidades, posibilidades y esperanzas. An. Med. Asoc. Med. Hosp. ABC, 49(4), 201-207. https://www.medigraphic.com/pdfs/abc/bc-2004/bc044h.pdf

 

Javidi E. y Magnus T. (2019). Autoimmunity After Ischemic Stroke and Brain Injury. Frontiers in Immunology, 10, 686. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00686

 

Lucino-Castillo J., Martínez-Silva B., García S., Hernández-Salazar M., et al. (2007). ¿Es posible la autorregeneración neuronal? Una perspectiva en el uso de las células progenitoras (stem cells). La nueva medicina restaurativa. Revista de Especialidades Médico-Quirúrgicas, 12(2), 13-24. https://www.redalyc.org/pdf/473/47311505009.pdf

 

Ortiz M. (2016). Generación y regeneración de neuronas en adultos. NeuroMéxico. https://www.neuromexico.org/2016/09/10/generacion-y-regeneracion-de-neuronas-en-adultos/

 

Alondra Montserrat Román López. Estudiante de Ingeniería Bioquímica, Instituto Tecnológico Nacional de México, Campus Instituto Tecnológico de Morelia.

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Esperanza Meléndez Herrera. Profesora e Investigadora del Instituto de Investigaciones Sobre Recursos Naturales, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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