Qué es la neurogénesis o la generación de nuevas neuronas

La ciencia nos ha dado a conocer muchas cosas sorprendentes sobre el cerebro y, entre ellas, que puede generar nuevas células cerebrales a lo largo de la vida. Este proceso, conocido como neurogénesis, desafía antiguas creencias, como que nacemos con un número fijo de neuronas o que la generación de nuevas células cerebrales está limitada a etapas iniciales del desarrollo.

En este artículo vamos a hablar de este descubrimiento que habla mucho de la plasticidad y el potencial del cerebro humano.    

¿Qué es la neurogénesis?

La neurogénesis es un fenómeno intrigante que pone en jaque a la noción anteriormente aceptada de que el cerebro humano es estático en cuanto a la producción de nuevas células nerviosas después de cierto punto en el desarrollo. Contrario a esta creencia, la neurogénesis se refiere al proceso mediante el cual las células madre en el cerebro tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en nuevas neuronas, incluso en la edad adulta.

Este proceso de renovación celular ocurre, principalmente, en dos regiones cerebrales específicas: el hipocampo, implicado en la memoria y el aprendizaje, y el bulbo olfatorio, relacionado con el sentido del olfato.

Entender el potencial de la neurogénesis es crucial, ya que puede tener importantes implicaciones para la salud mental y cognitiva. Se ha observado que el ejercicio físico regular, la actividad cognitiva y una dieta equilibrada pueden estimular este proceso y tener un papel en el manejo de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer.

Además, la investigación sobre la neurogénesis ha suscitado un gran interés en el campo de la medicina regenerativa. Se están explorando formas de aprovechar este proceso natural para desarrollar terapias innovadoras para tratar lesiones cerebrales, accidentes cerebrovasculares y otros trastornos neurológicos.

El descubrimiento de la neurogénesis en adultos

El descubrimiento de la neurogénesis en adultos ha desafiado las concepciones tradicionales sobre la plasticidad cerebral. Los primeros indicios de su existencia surgieron de estudios pioneros realizados en roedores en la década de 1960. Estos estudios demostraron que las células nerviosas continuaban proliferando y diferenciándose en el cerebro adulto, particularmente en el hipocampo.

Sin embargo, la idea de que la neurogénesis también ocurría en el cerebro humano no fue ampliamente aceptada hasta hace relativamente poco tiempo. Las técnicas de marcado celular y la observación de marcadores específicos permitieron a los investigadores confirmar la presencia de la neurogénesis en el cerebro humano adulto.

Investigaciones más recientes han ayudado a nuestra comprensión de este fenómeno en humanos. Diversos estudios, mediante el uso de técnicas de neuroimagen, como la resonancia magnética funcional (fMRI) y la tomografía por emisión de positrones (PET), han proporcionado evidencia indirecta de la neurogénesis en áreas cerebrales específicas.

Uno de los avances más significativos en la investigación de la neurogénesis en humanos fue el desarrollo de métodos para la identificación y cuantificación de células madre y neuronas jóvenes en tejidos cerebrales post mortem. Estos estudios han confirmado la presencia de neurogénesis en el cerebro adulto humano y han permitido una mejor comprensión de su distribución espacial y sus posibles funciones.

Neurogénesis y su relación con el Alzheimer

La generación de nuevas neuronas en regiones del cerebro relacionadas de forma clave con el Alzheimer, como el hipocampo, está intrínsecamente ligada a la formación de nuevas memorias y al mantenimiento de la plasticidad cerebral. Esta conexión plantea la posibilidad de que fomentar la neurogénesis pueda ofrecer protección contra los efectos de la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, es un campo en el que aún se necesita investigar más para establecer conclusiones firmes.

Algunos estudios sugieren que la neurogénesis podría desempeñar un papel relevante en la prevención del Alzheimer. Se ha propuesto que el ejercicio regular y una adecuada nutrición puede promover la generación de nuevas neuronas y, potencialmente, mejorar los síntomas en etapas tempranas de la enfermedad. Este enfoque abre una interesante perspectiva terapéutica que merece una exploración más profunda.

Por otro lado, la progresión del Alzheimer puede tener efectos perjudiciales en la neurogénesis. La acumulación de placas de proteína beta-amiloide y de ovillos de proteína tau, características distintivas de la neuropatología del Alzheimer, ha sido vinculada a la disminución de la formación de nuevas neuronas. Esta interrupción en el proceso de neurogénesis podría contribuir a la degeneración cerebral y al deterioro cognitivo asociados con la enfermedad.

Así pues, para la investigación del Alzheimer es muy relevante la generación de nuevas neuronas en el hipocampo o neurogénesis hipocampal en adultos (AHN, por sus siglas en inglés), por la plasticidad que puede conferir a todo el circuito hipocampal. Aunque la evidencia directa de la AHN en humanos es aún escasa, un estudio reciente arrojó luz sobre esta cuestión. Mediante el uso de muestras cerebrales humanas obtenidas en condiciones controladas y métodos avanzados de procesamiento de tejidos se identificaron miles de neuronas inmaduras en personas neurológicamente sanas hasta los 90 años. Sin embargo, en personas afectadas por el Alzheimer, conforme avanzaba la enfermedad, tanto el número como la maduración de estas neuronas declinaban progresivamente.

Estos hallazgos demuestran la persistencia de la AHN tanto durante el envejecimiento fisiológico como durante el Alzheimer en humanos y proporcionan evidencia de que la disminución de neurogénesis podría representar un mecanismo relevante subyacente a los déficits de memoria en el Alzheimer. Tal vez la neurogénesis en el hipocampo podría ser un objetivo prometedor para desarrollar estrategias innovadoras en el tratamiento de esta enfermedad neurodegenerativa. Sin embargo, aún se necesitan más investigaciones para comprender completamente la interacción entre la neurogénesis y el Alzheimer y poder desarrollar intervenciones terapéuticas en esta línea.

Desafíos y perspectivas futuras de la investigación en neurogénesis

A medida que se avanza en la comprensión de qué es la neurogénesis y cuál es su relación con el Alzheimer, surgen importantes desafíos y preguntas que la investigación científica se esfuerza por responder en este campo en evolución.

Uno de los principales desafíos radica en la complejidad del Alzheimer y su impacto en múltiples sistemas cerebrales. Esta complejidad plantea preguntas sobre cómo dirigir específicamente la neurogénesis para obtener beneficios terapéuticos. ¿Cómo podemos intervenir de manera precisa y efectiva en el curso de la enfermedad? Es un área activa de investigación en la que hay estas y otras muchas incógnitas por despejar, como las siguientes: 

• ¿Se ve afectada la población de células neurales madre en la enfermedad de Alzheimer? 
• ¿Cuántas de las neuronas recién generadas realmente sobreviven e integran a largo plazo en el cerebro sano y en el cerebro afectado por el Alzheimer? 
• La neurogénesis en adultos parece estar afectada en las primeras etapas del Alzheimer; ¿podría el declive en la neurogénesis preceder de hecho el inicio de la enfermedad?

En conclusión, la neurogénesis nos muestra que nuestro cerebro es mucho más dinámico y adaptable de lo que un tiempo atrás se pensaba. En última instancia, la conexión entre la neurogénesis y el Alzheimer ofrece una luz de esperanza en la búsqueda de nuevos tratamientos para esta enfermedad. Comprender cómo fomentar la formación de nuevas neuronas y protegerlas del daño podría abrir nuevas vías para abordar los desafíos del Alzheimer.

Referencias y enlaces de interés

• 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?