Las neuronas y la glía colaboran para impulsar la regeneración neuronal después de una lesión cerebral

Uno de los aspectos más devastadores de los accidentes cerebrovasculares y las lesiones cerebrales traumáticas es que las neuronas que perdemos nunca se reemplazan. Esto significa que, según el sitio de la lesión, los pacientes pueden sufrir deficiencias a largo plazo en funciones motoras o cognitivas cruciales, como el lenguaje y la memoria.

Pero el cerebro tiene la capacidad de producir nuevas neuronas. Contiene reservas de células especiales, llamadas células madre neurales, que se activan parcialmente en respuesta al daño tisular. Desafortunadamente, mientras que muchas células comienzan el proceso de regeneración, la activación completa ocurre solo en una pequeña fracción de las células madre. Como resultado, se producen pocas neuronas nuevas y aún menos logran sobrevivir y volver a poblar el sitio dañado. En cambio, se llena con un tipo común de célula cerebral llamada glía, que funciona como el «pegamento» del sistema nervioso.

¿Cómo podemos potenciar la regeneración neuronal? Un estudio publicado en la revista Célula de desarrollo puede ofrecer un camino a seguir. Los científicos de la Fundación Champalimaud en Portugal descubrieron un mecanismo novedoso por el cual las neuronas y la glía colaboran para impulsar este proceso. «Hemos revelado cómo las células madre neurales detectan las lesiones y se reclutan para la reparación de tejidos. Estos hallazgos pueden ser el primer paso hacia el desarrollo de medicamentos para promover la formación de nuevas neuronas después del daño cerebral», dijo la autora principal del estudio, Christa Rhiner.

Cooperación celular

Para comprender cómo funciona la regeneración neuronal, el equipo de Rhiner recurrió a los modelos animales de mosca y ratón. «Al igual que el nuestro, sus cerebros también contienen células madre neurales», explicó. «Además, muchas moléculas de señalización y formas de comunicación intercelular son comunes a los humanos, las moscas y los ratones. En consecuencia, es probable que los conocimientos que obtengamos de estos modelos animales sean relevantes para comprender la fisiología humana».

Anabel Simões, estudiante de doctorado en el laboratorio, comenzó preguntando qué moléculas estaban presentes exclusivamente en el área cerebral lesionada. Entre docenas, uno en particular llamó su atención. «Era Swim, una proteína transportadora que literalmente ‘nada’ a través del tejido, ayudando a las moléculas que normalmente actúan localmente a dispersarse. Luego de una investigación exhaustiva, aprendimos que Swim es fundamental para generar una respuesta regenerativa a la lesión cerebral», dijo. explicado.

Según Simões, el siguiente paso lógico era determinar qué molécula llevaba Swim. Una serie adicional de experimentos descubrió la respuesta: Wg/Wnt, un conocido activador de células madre neurales en moscas y mamíferos.

«Encontramos Wg en las neuronas del área dañada, lo cual es notable», dijo Simões. «Significaba que las propias neuronas detectan la angustia del tejido y responden tratando de enviar una señal de activación a las células madre neurales latentes».

Ahora, solo quedaba una pieza en el rompecabezas: ¿quién estaba produciendo Swim? El equipo descubrió que cuando los niveles de oxígeno caen en el área lesionada del cerebro, cierto tipo de células gliales entran en acción. Estas células producen Swim y lo secretan al espacio extracelular. Luego, el transportador encapsula Wg y lo lleva a la célula madre más cercana, encendiéndolo efectivamente.

«Uno de los aspectos más sorprendentes de este mecanismo es que es colaborativo», dijo Simões, «las neuronas y la glía en el área del cerebro afectada trabajan juntas para promover la reparación de tejidos».

Dando un impulso a la regeneración neuronal

Los resultados del equipo revelan un mecanismo cooperativo novedoso mediante el cual las neuronas y la glía «unen fuerzas» para impulsar la regeneración neuronal. ¿Cómo pueden estos resultados ayudar a que este proceso sea más sólido?

«Ahora que sabemos quiénes son los actores clave y cómo se comunican entre sí, tenemos la oportunidad de impulsar la regeneración neuronal. Primero, debemos verificar que también existe un mecanismo similar en los humanos. Luego, podemos comenzar a pensar acerca de traducir estos hallazgos en terapias», dijo Rhiner. «Estos resultados también plantean muchas preguntas de seguimiento que esperamos investigar a continuación. Por ejemplo, ¿cómo podemos ayudar a las nuevas neuronas a sobrevivir en el tejido mientras sana? Es un viaje fascinante y estamos emocionados de ver lo que encontraremos a continuación», concluyó.

Proporcionado por el Centro Champalimaud para lo Desconocido