Un estudio publicado en ‘Nature’, con destacada participación de la Universitat de València, ha identificado en el cerebro humano infantil una ruta de migración neuronal que se extiende desde el ventrículo lateral, donde nacen dichas células, hasta el mismo córtex entorrinal, área interconectada con las regiones donde se consolidan la memoria y el aprendizaje.
Allí las neuronas permanecen jóvenes y silentes a la espera de señales que les induzcan a madurar, y aportan plasticidad al cerebro humano. Esta vía de migración se inicia a mitad de la gestación y se mantiene hasta los dos o tres años de edad del niño, según ha informado la UV en un comunicado.
La ciencia descubrió hace relativamente poco tiempo que la producción, migración e integración de las neuronas jóvenes en el sistema nervioso no cesaba en el momento del nacimiento, como se consideraba anteriormente, sino que determinadas regiones, muy limitadas, mantienen esta capacidad «postnatalmente».
El artículo que ahora publica ‘Nature’ describe una nueva ruta migratoria, desconocida hasta la fecha, que se inicia en el cerebro del feto una vez avanzada la gestación, y que se mantiene hasta los 2-3 años de edad del niño. Durante esta etapa, las células siguen su curso a través del lóbulo temporal hasta llegar a integrarse en la misma corteza entorrinal, una zona ampliamente interconectada que participa en el afianzamiento y estabilización de la memoria y el aprendizaje.
Allí permanecen inmaduras y silentes a la espera de señales que las activen para su maduración final con el objetivo de cumplir una misión ya concreta. Este proceso «contribuirá a aportar al cerebro la plasticidad necesaria para adaptarse a las experiencias a las que el individuo habrá de enfrentarse a lo largo de la vida».
«Los cambios hormonales en la adolescencia, una lesión, el aprendizaje de nuevas tareas o cualquier tipo de experiencia provocan señales internas y externas que activan a las neuronas y aportan plasticidad al cerebro», ha explicado Vicente Herranz Pérez, del departamento de Biologia Cel·lular, Biologia Funcional i Antropologia Física de la UV y miembro del equipo que firma el artículo.
«Buscábamos pruebas de la existencia de neuronas jóvenes en el hipocampo humano y nos sorprendió su acusado declive entre el nacimiento y los dos años de edad», ha comentado José Manuel García Verdugo, catedrático de Biología Celular, investigador en el Institut Cavanilles (ICBiBE) de la UV y cofirmante del artículo.
Sin embargo, pudieron observar «un importante flujo de neuronas inmaduras que confluían en el córtex entorrinal. Su morfología, la expresión de marcadores, su distribución y orientación, su estructura y localización anatómica indicaban la presencia de una importante corriente migratoria neuronal postnatal en el cerebro humano», ha añadido.
ANTERIORES TRABAJOS
Este grupo de investigación ya ha participado anteriormente en la descripción de otras rutas migratorias en el cerebro humano durante la infancia temprana. En este nuevo estudio se han utilizado técnicas de inmunotinción, microscopía electrónica y secuenciación de ARN de un solo núcleo y se han analizado muestras del lóbulo temporal de más de 50 donantes en edades de gestación tardía y primera infancia.
«Esta metodología nos ha permitido reconocer la identidad de estas células, su origen y su destino», ha explicado Vicente Herranz Pérez. «Un aspecto muy interesante es que esta población de neuronas, detectadas en humanos, no la hemos encontrado en especies muy cercanas a nosotros, como los macacos, cosa que nos hace pensar que se trata de un rasgo distintivo de la especie humana», ha concluido.
Además de contribuir al avance del conocimiento en el campo de la neurogénesis, este hallazgo aporta nuevas pistas para seguir investigando en varias líneas. Por un lado, apoya la idea de la importancia de la plasticidad de los circuitos neuronales. «La llegada tardía de estas neuronas jóvenes a las zonas donde se consolidan la memoria y el aprendizaje se produce durante la primera infancia, cuando las interacciones del niño con su entorno son muy activas», relaciona el artículo.
ALZHEIMER
Por otro lado, el trabajo echa mano de la literatura científica sobre la pérdida precoz de las neuronas localizadas en esta región en la enfermedad de Alzheimer –hecho acreditado ya por diferentes informes–, para sugerir la posible relación entre la alteración en la llegada de este tipo de células al córtex entorrinal y dicha patología neurodegenerativa.
«La corteza entorrinal es una de las primeras zonas afectadas por el Alzheimer y esto hace que nos preguntemos si las neuronas que se quedan por el camino, o aquellas que no maduran correctamente, podrían estar predisponiendo al desarrollo de esta enfermedad», sugiere José Manuel García Verdugo.
La publicación de este trabajo en ‘Nature’ coincide en el tiempo con otro estudio internacional, en el que participa el mismo equipo del ICBiBE, que describe en la revista ‘Neuron (Cell Press)’ el origen de ciertas neuronas excitatorias inmaduras presentes en una región de la amígdala cerebral -zona relacionada con las emociones, el miedo y la ansiedad-, esta vez tanto de ratones jóvenes como de humanos.
El trabajo, centrado también en los procesos de migración y maduración neuronal, resuelve que dichas neuronas no se producen por neurogénesis postnatal -como se pensaba por el hecho de tratarse de células todavía inmaduras-, sino que se generan «durante la gestación en el embrión y retrasan su maduración hasta la adolescencia temprana, con lo cual quedan en reposo hasta esa etapa del desarrollo».
«Durante la edad juvenil, la mayoría de las células de esta región experimentan su maduración estructural y fisiológica, y un subconjunto de ellas migran a regiones cercanas y se activan frente a diversos estímulos, lo que podría relacionarlas con mecanismos de plasticidad», ha explicado Lucía I. Torrijos Saiz, miembro del equipo de investigación del ICBiBE y cofirmante también del artículo en ‘Neuron’.
«La relevancia que tienen las similitudes encontradas entre ratones y humanos radica en que se ha obtenido un modelo animal más accesible para el estudio de esta zona del cerebro, cuyas alteraciones podrían estar involucradas en la aparición de trastornos del espectro autista, tal como ya se sugirió en 2019 (en ‘Nature Communications’)», ha añadido la investigadora.
Ambos hallazgos parecen dar muestra de la importancia creciente de los procesos de migración y maduración neuronal a la hora de avanzar en el conocimiento del sistema nervioso humano. «El futuro pasa por comprender mejor la dinámica de este tipo de neuronas inmaduras; necesitamos conocer cómo se integran en los circuitos preexistentes y qué factores hacen que se transformen en células maduras», ha avanzado García Verdugo.
«Quizás, cuando seamos capaces de identificar nuevas poblaciones de neuronas inmaduras en otras regiones deberemos replantearnos nuestra actual comprensión de los mecanismos de plasticidad y del funcionamiento del cerebro humano», ha concluido el científico.
