María Llorens-Martín, Premio de Investigación de la Comunidad de Madrid Miguel Catalán 2019 a investigadores menores de 40 años, participará en el encuentro “Ciencia en todo, Ciencia para todos”, enmarcado en la Semana de la Ciencia y la Innovación de Madrid 2022
Estudia el fenómeno de neurogénesis (generación de nuevas neuronas) hipocampal adulta en el ser humano y en modelos animales ¿Puede explicarnos en qué consiste? ¿Qué papel juega el hipocampo?
La neurogénesis adulta consiste en el nacimiento de nuevas neuronas en la vida adulta. En nuestro laboratorio estudiamos este proceso en el cerebro de los mamíferos. Más específicamente, estamos centrados en estudiar el nacimiento de nuevas neuronas en una región concreta del cerebro, el hipocampo. Esta región participa de manera clave en la adquisición de nuevas memorias y también en la regulación del estado de ánimo y las emociones.
En el proyecto Consolidator Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC), “HumAN: Interrogando la Neurogénesis del Hipocampo Humano Adulto”, su grupo pretende desvelar los mecanismos que controlan esta extraordinaria forma de plasticidad que se produce en el cerebro humano, ¿puede explicarnos en qué consiste?
La concesión de este proyecto nos va a permitir ir un paso más allá, avanzar en esta frontera del conocimiento acerca de los mecanismos regeneradores de nuevas neuronas dentro del cerebro humano adulto. Concretamente, este proyecto nos va a permitir entender cómo se generan las nuevas neuronas, qué otros elementos, como vasos sanguíneos o células gliales, las acompañan y las protegen para que puedan integrarse de manera correcta en los circuitos neurales. Y también, algo que es muy importante para nosotros, vamos a poder entender cómo y por qué este proceso de generación de nuevas neuronas está alterado en enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas.
¿Es posible que nazcan nuevas neuronas en un cerebro adulto? ¿Podemos hoy afirmar, sin lugar a dudas, que los humanos generan nuevas neuronas a lo largo de toda su vida?, ¿cómo han podido demostrar esto?
El descubrimiento de la existencia de neurogénesis adulta en ratones, en el año 1963, fue discutido y controvertido, e incluso rechazado por muchos autores. La neurogénesis humana fue descubierta en el año 1998, cuando se comprobó por primera vez que había células que se dividían y permanecían dentro del hipocampo adulto. Aunque también ha habido autores que han cuestionado la existencia de este fenómeno, desde ese momento, numerosas publicaciones, entre ellas las de nuestro grupo, han demostrado de una manera robusta la ocurrencia de neurogénesis adulta en el hipocampo humano.
¿Por qué este proceso es influenciable positiva y negativamente? ¿Nos lo puede explicar?
La neurogénesis adulta puede regularse por estímulos externos. Algunos son positivos, como el aprendizaje o el ejercicio físico. Por otra parte, estímulos como el estrés, la mala alimentación o la falta de calidad de sueño podrían disminuir la tasa de neurogénesis adulta. Esto es lo que sabemos que ocurre en ratones, pero en humanos todavía no sabemos cómo esta tasa se modifica por estos factores externos. Lo que sí sabemos es que en pacientes con distintas enfermedades neurodegenerativas encontramos una firma de neurogénesis específica de cada una de estas patologías. Es decir, en enfermedades como el Alzheimer hay menos neuronas inmaduras, y en otras enfermedades, como en la enfermedad de Huntington, encontramos más. Pero estas neuronas no tienen una morfología correcta, lo cual nos está sugiriendo que probablemente su función no sea correcta. Es decir, que posiblemente no es sólo cuestión de cuántas neuronas tenemos, sino de la calidad de todo el proceso de neurogénesis en su conjunto.
Sus estudios han demostrado que el enriquecimiento ambiental favorece la neurogénesis del adulto. ¿Qué es exactamente el enriquecimiento ambiental y en qué se traduciría fuera del laboratorio?
“Toda investigación implica un proceso muy largo. Por desgracia, suelen ser necesarios muchos años de trabajo antes de que podamos aplicar sus resultados”
El enriquecimiento ambiental consiste en una combinación de estimulación cognitiva, interacción social y actividad física. En ratones sabemos que este ambiente promueve la generación de nuevas neuronas. Aunque estas actividades están relacionadas con un estilo de vida saludable en nuestra especie, todavía no sabemos cómo podrían afectar al proceso de neurogénesis adulta en seres humanos.
¿Qué potencial terapéutico tiene este fenómeno de cara a las distintas enfermedades neurodegenerativas , como la enfermedad de Alzheimer, Parkinson, o ELA, y psiquiátricas?
Toda investigación implica un proceso muy largo. Por desgracia, suelen ser necesarios muchos años de trabajo antes de que podamos aplicar sus resultados. Sin embargo, a día de hoy sabemos, por ejemplo, que mejorar la neurogénesis en ratones cuando este proceso está interrumpido tiene efectos positivos sobre la memoria y también sobre el estado de ánimo. Por otra parte, si fuera posible visualizar y medir la “cantidad” de neurogénesis mientras la persona está viva, podríamos utilizar este fenómeno como un biomarcador, lo cual podría mejorar o afinar un diagnóstico entre dos patologías que puedan ser clínicamente similares.
¿Qué implicaciones podrían tener estos hallazgos en la práctica clínica diaria, o desde la perspectiva de la Salud Pública?
Como mencionaba anteriormente, la posible aplicación tendría lugar a medio o largo plazo. A pesar de que no pueda todavía aplicarse en la actualidad, estas estrategias poseen un enorme potencial, ya que nos permitirían estar detectando que algo falla en el cerebro cuando, por ejemplo, todavía no se ha manifestado la sintomatología clínica.
¿Cómo avanza Madrid cuando avanza la ciencia en Madrid?
Realmente, creo que Madrid es una de las regiones más punteras de España en investigación, no solamente en neurociencia, que es nuestro ámbito, sino también en enfermedades cardiovasculares y en cáncer. Creo que en nuestra comunidad tenemos centros de investigación absolutamente pioneros y, sobre todo, lo más importante, poseemos un enorme talento. Por supuesto siempre es necesario más apoyo para mejorar aún más las condiciones en que desarrollamos nuestras actividades de investigación. Y creo que esta materia prima es realmente un valor que debemos cuidar e impedir que emigre a otras regiones o países.
¿Algo más que añadir?
Simplemente recalcar la importancia de la donación de muestras cerebrales, que es lo que a nosotros nos permite seguir avanzando en el conocimiento de esta caja negra que es el cerebro humano. Sin la generosidad de todos estos pacientes y de sus familias, nuestro trabajo no sería posible.
