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Investigadores de Incliva hallan evidencias de una nueva forma de plasticidad neuronal en adultos

El estudio, dirigido por el Dr. Juan Nacher del Grupo de investigación en psiquiatría y enfermedades neurodegenerativas de INCLIVA, CIBERSAM y de la Universitat de València, arroja luz sobre una nueva forma de plasticidad neuronal y confirma la presencia de un “reservorio” de neuronas que se incorporan a los circuitos en la vida adulta y no durante la etapa del desarrollo, como suele ser habitual. 

Aunque aún no conocemos exactamente en qué circuitos neuronales se pueden integrar ni cuáles son los factores que propician su maduración, estas neuronas podrían estar implicadas en algunas formas de aprendizaje o de memoria. 

Los resultados de este trabajo, realizado en colaboración con investigadores de Salzburgo y Múnich, se han publicado en un artículo de la revista Cerebral Cortex titulado “Cellular Plasticity in the Adult Murine Piriform Cortex: Continuous Maturation of Dormant Precursors Into Excitatory Neurons”

 

Una reserva de neuronas “inmaduras”

Para esta investigación, el Dr. Juan Nacher partía de estudios que confirmaban la presencia de una importante población de neuronas inmaduras en la corteza cerebral de roedores adultos. “Al principio creíamos que las neuronas eran de generación reciente pero comprobamos que, aunque se generaban durante la vida embrionaria al igual que el resto de las neuronas de su alrededor, se mantenían en un estadio inmaduro durante gran parte de la vida de los animales”. 

Cuando el individuo llega a la edad adulta, estas neuronas inmaduras no son funcionales ya que tienen poco desarrolladas sus dendritas y axones y no reciben sinapsis de otras neuronas: es como si estuvieran “desconectadas”. Sin embargo, desaparecían conforme los animales envejecían. “Sospechábamos que maduraban y se iban integrando en los circuitos neuronales, pero sin saber en qué tipo de neuronas se convertían con el paso del tiempo. Gracias a esta investigación, se ha comprobado que se convierten en neuronas excitadoras típicas de la región cerebral en la que se encuentran”. 

Aun así, tal y como nos confirma el Dr. Nácher, todavía se desconocen muchos aspectos sobre ellas y sobre su proceso de maduración e integración. “Estas neuronas son muy interesantes porque, aunque en roedores están restringidas a una zona muy concreta que es la corteza olfativa, en primates, incluyendo a los humanos, están extendidas prácticamente por toda la corteza cerebral y en número muy elevado. Esta presencia abundante nos lleva a pensar que pueden tener un papel relevante que todavía no conocemos”.

Por otra parte, el modelo con animales ha revelado que las neuronas inmaduras se ven afectadas por el estrés crónico y en modelos animales de depresión. Según el investigador, si esta tesis se confirma en humanos podrían ayudar a conocer más sobre estas patologías a nivel neuronal. 

 

Fases de la investigación

El estudio publicado en Cerebral Cortex se realizó utilizando ratones modificados genéticamente. “Estos ratones transgénicos tienen una proteína fluorescente que se expresa únicamente en neuronas inmaduras. Valiéndonos de ella, pudimos visualizar la morfología de las mismas y activarla para que continuara presente en las neuronas durante más tiempo. La proteína se activó cuando los ratones eran jóvenes y pudimos ver el estado de estas neuronas cuando los animales eran más viejos. Comprobamos que, al principio, las neuronas fluorescentes eran inmaduras, no recibían sinapsis y estaban atrofiadas y que, al cabo de seis meses, se habían convertido en neuronas excitadoras típicas”, nos explica el Dr. Nacher. 

Los animales transgénicos se generaron en Salzburgo, mientras que el equipo de INCLIVA se encargó de analizar las neuronas inmaduras de los roedores para comprobar cómo cambiaban de morfología, cómo recibían los contactos sinápticos y cómo se integraban en los circuitos. 

El siguiente paso es estudiar estas neuronas en humanos. Actualmente, el equipo ya busca datos sobre la distribución de estas neuronas con el objetivo de comprobar su presencia y ver si aparecen en algunas patologías. También comprueban cómo se realiza su incorporación a la actividad cerebral. “Parece que las neuronas inmaduras se incorporan progresivamente a los circuitos cerebrales desde que el individuo es adulto hasta que envejece. En animales, ya sabemos que su tasa de incorporación es cada vez más baja porque no se producen de nuevo: van incorporándose a los circuitos poco a poco. Si participan en algún tipo de fenómeno cognitivo, es posible que en animales viejos ese proceso funcione peor con el paso del tiempo, porque cada vez hay menos células inmaduras”. 

Aunque el estudio se encuentra en una fase inicial y hablar de sus aplicaciones es precipitado, “se podría intentar establecer métodos para controlar la maduración de estas neuronas en un momento dado, por ejemplo, ante un daño cerebral. También sabemos que algunos antidepresivos y otros fármacos psicotrópicos afectan al proceso de maduración de estas células, lo que nos permite abrir nuevas líneas de investigación en este campo”, concluye el investigador.