¿Hasta qué edad el cerebro produce neuronas?

La imagen muestra neuronas en la región del bulbo olfatorio en una sección del cerebro de un ratón joven. Los diferentes colores permiten comprender mejor el desarrollo de las neuronas en el cerebro del ratón después del nacimiento. La presencia concomitante de fluorescencia verde y roja o naranja en una célula permite determinar si la neurona recién fabricada (en verde) es una neurona de dopamina (roja) o calretinina (naranja). El azul simplemente indica el núcleo de todas las células presentes en la imagen.

¿El cerebro produce neuronas a lo largo de la vida y por qué?

Hasta mediados de siglo^y siglo, uno de los mayores dogmas de la neurociencia consideraba que las neuronas se fabricaban solo antes del nacimiento, durante el desarrollo del sistema nervioso. Por lo tanto, el cerebro adulto solo puede perder a medida que envejece. Sin embargo, ya en la década de 1990, este dogma fue anulado por estudios que demostraron la existencia de Células madre en el cerebros de varios organismos como pájaros, peces y mamíferos. Las células madre son células «madre» capaces de dar lugar a todo tipo de células en un organismo. Pueden durar hasta la edad adulta en diferentes tejidos u órganos antes de diferenciarse, es decir, formar células específicas del órgano considerado, en este caso, el cerebro.

Ahora está bien establecido que ciertos tipos de neuronas seguir produciéndose de estas células madre durante toda la vida. En los mamíferos, dos regiones particulares se preocupan por el suministro continuo de nuevas neuronas: el hipocampo, la sede de la memoria y el control del aprendizaje, y el bulbo olfativo, que es esencial para decodificar la información sensorial olfativa en el entorno.

Esta renovación celular permitiría una adaptación (o «plasticidad») de los circuitos neuronales a la nueva información. Además, las células madre también constituirían un reservorio celular capaz de reactivarse en un contexto patológico durante las lesiones cerebrales para redirigir con precisión la producción de células neurales (neuronas y su) al área dañada.

Detrás del término genérico neurona, de hecho, se esconde una amplia variedad de tipos celulares, con diferentes morfologías y funciones. Uno de los enigmas de la neurogénesis es, por lo tanto, comprender cómo las células madre de aspecto similar pueden generar tal diversidad de neuronas. Los genes tienen un papel importante que desempeñar en este proceso, por lo que es fundamental determinar cuáles se necesitan para fabricar qué tipo de neurona en lugar de otra. Este conocimiento es particularmente crucial para el desarrollo de enfoques terapéuticos que consisten en desviar las células madre de su función normal para obligarlas a producir nuevas neuronas que sustituyan a las alteradas por la patología, en el caso de una enfermedad neurodegenerativa, por ejemplo.

¿Cómo identificar la función de un gen en la formación de neuronas?

Modificando la actividad de este gen en las células madre, ya sea aboliéndolo o incrementándolo, y observando el efecto de la modificación sobre el destino de las células madre: ¿qué tipo de neuronas son capaces de producir entonces?

En ratones, es posible introducir un gen, o una molécula que inactiva ese gen, de forma directa y precisa en determinadas células madre cerebrales de animales vivos, las que producen neuronas en el bulbo olfatorio. Y para poder identificar las células así modificadas, se introduce simultáneamente en las mismas células un gen que codifica una proteína fluorescente, en el caso de esta imagen la “GFP” (verde). Luego, siga el destino de las células verdes en el bulbo olfatorio e identifique el tipo de neuronas nuevas generadas.

Para este estudio, el tejido se trató con dos anticuerpos fluorescentes (rojo y naranja) para revelar la presencia de proteínas específicas en las células, cada anticuerpo interactuando con una proteína determinada. Las células rojas y anaranjadas corresponden, respectivamente, a dos subtipos de neuronas presentes en el bulbo olfatorio: el neuronas de dopamina (neurotransmisor) y neuronas calretinina (proteína de unión al calcio). Las células verdes corresponden a nuevas neuronas producidas a partir de células madre modificadas el primer día después del nacimiento, en las que se introdujo la proteína fluorescente GFP mediante manipulación genética. Una neurona verde y naranja indica que esta nueva neurona es una neurona de calretinina, y una neurona verde y roja es una neurona de dopamina.