"Lo asombroso es que podamos influir en la neurogénesis"

Fred Gage demostró en 1998 la existencia de neurogénesis hipocampal adulta en humanos.

María Sánchez-Monge | 12/09/2017 00:00

Fred Grage, director del Laboratorio de Genética del Instituto Salk de Estudios Biológicos (California). (Mauricio Skrycky)

Fred Gage, director del laboratorio de Genética del Instituto Salk de Estudios Biológicos, en La Jolla (California), demostró en 1998 la existencia de neurogénesis hipocampal adulta en humanos. Su grupo ha investigado cómo y para qué se produce este proceso -que se ha revelado esencial para ciertas funciones cognitivas relacionadas con la memoria- y ha demostrado que tanto el ejercicio físico como un entorno estimulante influyen positivamente en la generación de nuevas neuronas. Gage acaba de pronunciar en Madrid la 24 Lección Conmemorativa Severo Ochoa en el Centro de Biología Molecular (CSIC-Universidad Autónoma).

PREGUNTA. ¿Cómo se produce la génesis de nuevas neuronas en el cerebro adulto?
RESPUESTA. Nacen a partir de células madre del hipocampo y el proceso es similar al que se produce durante el desarrollo embrionario. La región en la que están esas células madre mantiene un entorno de tipo embrionario, que es lo que llamamos un nicho. Esa área proporciona los estímulos necesarios para que las células maduren. Pero lo más sorprendente no es que estas células puedan generarse, sino que el entorno, es decir, lo que el individuo hace, puede influir en el número de células que se generan y en su maduración. Las experiencias que tenemos ejercen un poderoso efecto; no es algo preestablecido.

"Las nuevas neuronas nacen a partir de células madre del hipocampo, que se hallan en nichos”

P. ¿Cuál es la función de la neurogénesis?
R. En los últimos diez años hemos investigado intensamente por qué se generan esas nuevas células y ya hay un consenso general sobre lo que hacen. El hipocampo es importante para la memoria; la adquisición y formación de nuevos recuerdos. La memoria es un proceso muy complejo y hay diferentes tipos. Estas células están implicadas en la distinción entre eventos de nuestras vidas que están muy relacionados entre sí. Por ejemplo, una pregunta del día a día sería: ¿dónde he aparcado mi coche? A veces dudo porque cada día, cuando voy al trabajo, lo dejo en un sitio distinto dentro de la misma zona. Estas células son útiles para ayudarnos a comprender esos eventos que están relacionados entre sí en el tiempo y en el espacio.

En definitiva, si todos los eventos que vivimos y nuestras experiencias fuesen muy diferentes, entonces no necesitaríamos estas células para nada, podríamos vivir sin ellas. Pero si son muy similares -como de hecho pasa, entre otras cosas, por las rutinas que llevamos a cabo-, entonces necesitas estas células para discernir.

"En estudios con RMf se han observado cambios en el giro dentado achacables a la práctica de ejercicio”

Parece trivial, pero desde un punto de vista evolutivo es muy importante. Por ejemplo, los animales necesitan distinguir los predadores de las especies amigas. Y tienen que hacer esa diferenciación rápidamente.

P. Su grupo y otros han estudiado cómo fomentar la neurogénesis. ¿Qué actividades son las que favorecen este proceso?
R. Los estudios originales se hicieron con animales de experimentación, pero ahora también se está investigando en humanos. Si albergamos a los ratones en una simple caja de laboratorio conseguimos lo que se conoce como un entorno empobrecido. Pero si los sacamos de ahí y los situamos en un entorno que contenga numerosos objetos nuevos, la estimulación eléctrica que surge -porque los animales miran a su alrededor, exploran el terreno, olfatean...- activa las células que están naciendo y promueve su supervivencia. Es lo que se conoce como entorno enriquecido.

En el ambiente cerrado, las células siguen naciendo pero, ante la ausencia de actividad, mueren al cabo de unos 21 días.

Esa estimulación tiene que ser variada y cambiar continuamente. En humanos se conseguiría a través de distintas experiencias estimulantes: aprender nuevas cosas, estudiar idiomas, viajar a otros lugares... El otro promotor es la actividad física: moverse alrededor de un entorno acrecienta la proliferación. Y conocemos los mecanismos a través de los cuales el ejercicio tiene una acción química directa en la proliferación y la supervivencia de las nuevas neuronas.

Esto se puede demostrar de muchas formas en animales y también se ha apreciado en humanos. En estudios con resonancia magnética funcional (RMf) se han observado cambios en el flujo sanguíneo del giro dentado. Nosotros participamos en un estudio realizado con jóvenes de en torno a 30 años que hacían muy poco ejercicio. Durante un periodo de seis semanas les animamos a caminar rápidamente en la cinta andadora durante 45 minutos al día tres días a la semana. En el giro dentado constatamos un incremento del flujo sanguíneo y con los test cognitivos apreciamos un aumento en la habilidad a corto plazo para recordar nuevos eventos.

"No sabemos si el descenso de nuevas neuronas en el Alzheimer es por la propia patología o por la inactividad”

P. ¿Qué tipo de ejercicio físico se requiere?
R. Una actividad que aumente la cantidad de oxígeno en sangre. Se están llevando a cabo investigaciones para determinar la cantidad de ejercicio necesario y durante cuánto tiempo hay que practicarlo.

P. La neurogénesis se ha relacionado con ciertas enfermedades. ¿Cuáles y de qué forma?
R. Un descenso de la neurogénesis se ha vinculado a la enfermedad de Alzheimer y la de Parkinson, pero nos preguntamos si es por la patología en sí o por la inactividad que la acompaña. También se ha relacionado con trastornos afectivos, como la depresión. Otras enfermedades muestran una elevación, como el ictus, donde se intensifica la proliferación, pero las células no sobreviven. En epilepsia también se observa mayor proliferación, pero las células suelen crecer incorrectamente.

P. ¿Puede estimularse la neurogénesis con factores de crecimiento u hormonas?
R. Hay investigadores trabajando en ello y compañías interesadas.

P. ¿Se produce neurogénesis hipocampal a lo largo de toda la vida del individuo?
R. Está claro que la neurogénesis experimenta un declive con la edad. Sin embargo, lo que hacemos, las experiencias que tenemos, incluso cuando nos hacemos mayores, puede influir en ella. Por lo tanto, nuevamente tenemos que puntualizar que no estamos seguros de si es realmente el envejecimiento o es simplemente que las personas se vuelven menos activas a medida que cumplen años.

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Conocer a fondo la neurogénesis servirá para intentar manipularla con la intención de utilizarla como posible diana terapéutica en caso de pérdida neuronal. Existen evidencias de que muchas situaciones distintas, tanto internas como externas al organismo, influyen en la tasa de neurogénesis hipocampal adulta. Entre los factores que la promueven se encuentra el enriquecimiento ambiental, el ejercicio, el ictus, la epilepsia y el aprendizaje.

En cambio, el estrés, el envejecimiento, las enfermedades de Parkinson y Alzheimer, la diabetes y los inhibidores mitóticos actúan como frenos. En cuanto a los mecanismos implicados, destaca la liberación con el ejercicio físico del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-1) circulante en sangre, que entra en el cerebro. También hay pruebas del papel relevante que juega la serotonina.