La ciència ens ha donat a conèixer moltes coses sorprenents sobre el cervell. Entre d’altres, que pot generar noves cèl·lules cerebrals al llarg de la vida. Aquest procés, conegut com a neurogènesi, desafia antigues creences, com que naixem amb una quantitat fixa de neurones o que la generació de noves cèl·lules cerebrals està limitada a etapes inicials del desenvolupament.
En aquest article, parlarem d’aquest descobriment que diu molt de la plasticitat i el potencial del cervell humà.
Què és la neurogènesi?
La neurogènesi és un fenomen intrigant que posa en dubte la noció anteriorment acceptada de que el cervell humà és estàtic pel que fa a la producció de noves cèl·lules nervioses a partir d’un punt determinat del desenvolupament. Contrària a aquesta creença, la neurogènesi fa referència al procés mitjançant el qual les cèl·lules mare en el cervell tenen la capacitat de dividir-se i diferenciar-se en noves neurones, fins i tot, en l’edat adulta.
Aquest procés de renovació cel·lular té lloc principalment en dues regions cerebrals específiques: l’hipocamp, implicat en la memòria i l’aprenentatge, i el bulb olfactori, relacionat amb el sentit de l’olfacte.
Entendre el potencial de la neurogènesi és crucial, ja que pot tenir importants implicacions per a la salut mental i cognitiva. S’ha observat que l’exercici físic regular, l’activitat cognitiva i una dieta equilibrada poden estimular aquest procés i tenir un paper en el maneig de malalties neurodegeneratives com, per exemple, l’Alzheimer.
A més, la investigació sobre la neurogènesi ha suscitat un gran interès en l’àmbit de la medicina regenerativa. S’estan explorant formes d’aprofitar aquest procés natural per desenvolupar teràpies innovadores per tractar lesions cerebrals, accidents cerebrovasculars i altres trastorns neurològics.
El descobriment de la neurogènesi en adults
El descobriment de la neurogènesi en adults ha desafiat les concepcions tradicionals sobre la plasticitat cerebral. Els primers indicis de la seva existència van sorgir d’estudis pioners realitzats en rosegadors a la dècada dels anys seixanta. Aquests estudis van demostrar que les cèl·lules nervioses continuaven proliferant i diferenciant-se en el cervell adult, particularment a l’hipocamp.
Tanmateix, la idea que la neurogènesi també tenia lloc en el cervell humà no va ser àmpliament acceptada fins fa relativament poc temps. Les tècniques de marcatge cel·lular i l’observació de marcadors específics van permetre als investigadors confirmar la presència de la neurogènesi en el cervell humà adult.
Investigacions més recents ens han ajudat a comprendre aquest fenomen en humans. Diversos estudis, mitjançant l’ús de tècniques de neuroimatge, com la ressonància magnètica funcional (RMf) i la tomografia per emissió de positrons (PET), han proporcionat evidència indirecta de la neurogènesi en àrees cerebrals específiques.
Un dels avenços més significatius en la investigació de la neurogènesi en humans va ser el desenvolupament de mètodes per a la identificació i quantificació de cèl·lules mare i neurones joves en teixits cerebrals post mortem. Aquests estudis han confirmat la presència de neurogènesi en el cervell adult humà i han permès una millor comprensió de la seva distribució espacial i les seves possibles funcions.
Neurogènesi i la seva relació amb l’Alzheimer
La generació de noves neurones en regions del cervell relacionades de forma clau amb l’Alzheimer, com l’hipocamp, està intrínsecament lligada a la formació de noves memòries i al manteniment de la plasticitat cerebral. Aquesta connexió planteja la possibilitat que fomentar la neurogènesi pugui oferir protecció contra els efectes de la malaltia d’Alzheimer. Tanmateix, és un àmbit que cal investigar més per poder establir conclusions fermes.
Alguns estudis suggereixen que la neurogènesi podria jugar un paper rellevant en la prevenció de l’Alzheimer. S’ha proposat que l’exercici regular i una adequada nutrició poden promoure la generació de noves neurones i, potencialment, millorar els símptomes en les primeres etapes de la malaltia. Aquest enfocament obre una interessant perspectiva terapèutica que requereix una exploració més profunda.
D’altra banda, la progressió de l’Alzheimer pot tenir efectes perjudicials en la neurogènesi. L’acumulació de plaques de proteïna beta-amiloide i de cabdells de proteïna tau, característiques distintives de la neuropatologia de l’Alzheimer, ha estat vinculada a la disminució de la formació de noves neurones. Aquesta interrupció en el procés de neurogènesi podria contribuir a la degeneració cerebral i al deteriorament cognitiu associats a la malaltia.
Així doncs, per a la investigació de l’Alzheimer, és molt rellevant la generació de noves neurones en l’hipocamp o neurogènesi hipocampal en adults (NHA), per la plasticitat que pot conferir a tot el circuit hipocampal. Tot i que l’evidència directa de l’NHA en humans encara és escassa, un estudi recent va ajudar a esclarir aquesta qüestió. Mitjançant l’ús de mostres cerebrals humanes obtingudes en condicions controlades i mètodes avançats de processament de teixits, es van identificar milers de neurones immadures en persones neurològicament sanes fins als 90 anys. Tanmateix, en persones afectades per l’Alzheimer, a mesura que avançava la malaltia, tant el nombre com la maduració d’aquestes neurones declinaven progressivament.
Aquestes troballes demostren la persistència de l’NHA, tant durant l’envelliment fisiològic com durant l’Alzheimer en humans, i proporcionen evidència que la disminució de neurogènesi podria representar un mecanisme rellevant subjacent als dèficits de memòria en l’Alzheimer. Potser la neurogènesi en l’hipocamp podria ser un objectiu prometedor per desenvolupar estratègies innovadores en el tractament d’aquesta malaltia neurodegenerativa. Tanmateix, cal investigar més per comprendre completament la interacció entre la neurogènesi i l’Alzheimer, i poder desenvolupar intervencions terapèutiques en aquesta línia.
Desafiaments i perspectives futures de la investigació en neurogènesi
A mesura que s’avança en la comprensió de la neurogènesi i la seva relació amb l’Alzheimer, sorgeixen importants desafiaments i preguntes que la investigació científica intenta respondre en aquest àmbit en evolució.
Un dels principals desafiaments radica en la complexitat de l’Alzheimer i el seu impacte en múltiples sistemes cerebrals. Aquesta complexitat planteja preguntes sobre la manera de dirigir específicament la neurogènesi per obtenir beneficis terapèutics. Com podem intervenir de manera precisa i efectiva en el curs de la malaltia? És una àrea activa d’investigació on hi ha aquestes i moltes altres incògnites per esclarir com, per exemple:
- Es veu afectada la població de cèl·lules neurals mare en la malaltia d’Alzheimer?
- Quantes neurones acabades de generar-se realment sobreviuen i s’integren a llarg termini en el cervell sa i en el cervell afectat per l’Alzheimer?
- La neurogènesi en adults sembla estar afectada en les primeres etapes de l’Alzheimer; podria el declivi en la neurogènesi precedir, de fet, l’inici de la malaltia?
En resum, la neurogènesi ens mostra que el nostre cervell és molt més dinàmic i adaptable del que pensàvem. En darrera instància, la connexió entre la neurogènesi i l’Alzheimer ofereix una llum d’esperança en la recerca de nous tractaments per a aquesta malaltia. Comprendre com fomentar la formació de noves neurones i protegir-les del dany podria obrir noves vies per abordar els desafiaments de l’Alzheimer.
Referències i enllaços d’interès
- Moreno-Jiménez, Elena P. et al. Adult hippocampal neurogenesis is abundant in neurologically healthy subjects and drops sharply in patients with Alzheimer's disease. Nature Medicine 2019 Apr;25(4): 554-560.
- Steiner E et al. A fresh look at adult neurogenesis. Nature Medicine 2019 Apr;25(4):542-543.
- Donatella-Li Pluma D et al. Does Impairment of Adult Neurogenesis Contribute to Pathophysiology of Alzheimer's Disease? A Still Open Question Front Mol Neurosci. 2020; 13: 578211.
- Queensland Brain Institute. What is neurogenesis?
