Las piezas del complejo puzle cerebral empiezan a encajar - El Sol Digital
Las piezas del complejo puzle cerebral empiezan a encajar

Las piezas del complejo puzle cerebral empiezan a encajar

Rafael Luján

Catedrático de Universidad, Universidad de Castilla-La Mancha

Cláusula de Divulgación

Rafael Luján recibe fondos de Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (Ref. RTI2018-095812-B-I00) y de Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha (SBPLY/17/180501/000229).

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Envejecer supone muchas veces que seamos más olvidadizos y que tengamos más problemas para solucionar tareas cotidianas que siempre nos habían resultado sencillas. Pero para las personas que sufren la enfermedad de Alzheimer, estas dificultades diarias avanzan hasta producir problemas de memoria y de personalidad mucho más severos, con consecuencias devastadoras en su calidad de vida. Lo que es peor: no es reversible. Porque la enfermedad de Alzheimer no se cura. Y es bueno saberlo.

Cuando una persona desarrolla los síntomas clínicos de la enfermedad es porque ha ocurrido una pérdida neuronal irrecuperable. Las sociedades modernas se hacen cada vez más viejas como consecuencia del aumento en la esperanza de vida, y eso es positivo. Pero de poco o nada sirve vivir muchos años si no tenemos un envejecimiento saludable y el cerebro se deteriora.

El cerebro: fascinante y vulnerable

El cuerpo humano está lleno de maravillas biológicas, con células que nos defienden de patógenos extraños, sistemas que bombean y conducen los nutrientes y el oxígeno a cada una de nuestras células, o estructuras que filtran y eliminan sustancias que actúan como venenos. Pero nada es comparable a la belleza y complejidad extraordinarias del cerebro, el órgano que controla a todos los demás y nos define como seres humanos.

Estamos viviendo la era más avanzada en cuanto a descubrimientos sobre el cerebro humano. No obstante, su estructura íntima sigue siendo uno de los grandes enigmas de la biología. Solo cuando sepamos cómo es y cómo funciona entenderemos cómo surgen enfermedades como el alzhéimer, el párkinson, la esquizofrenia o la depresión. Por suerte, parece que ese día está cada vez más cerca.

La ciencia pudo demostrar hace décadas que los cerebros de personas que sufren alzhéimer presentan daños característicos que no están presentes en cerebros sanos: las placas seniles y los ovillos neurofibrilares. Sin embargo, hoy día sabemos que no son buenos indicadores de la pérdida de memoria que sufren estos pacientes. Sólo estudiando la estructura íntima del cerebro humano se ha podido constatar que la severidad de la enfermedad está directamente relacionada con el grado de alteración de las conexiones entre las neuronas, lo que se conoce como sinapsis.

Ahora sabemos que, en el alzhéimer, la pérdida de sinapsis es la principal causa de la pérdida de memoria. Ocurre en las primeras etapas de la enfermedad, y desemboca en la muerte de las neuronas en etapas más avanzadas.

Un puzle por resolver

Las sinapsis tienen una enorme capacidad para cambiar en respuesta a la actividad neuronal, mediante un proceso denominado plasticidad. Implica la creación y el fortalecimiento de unas sinapsis y el debilitamiento o la eliminación de otras. Este proceso está directamente relacionado con el aprendizaje y la memoria.

Dado que los cambios sinápticos son reversibles, pero no así la muerte neuronal, la mejor estrategia terapéutica sería mantener sanas las sinapsis desde las primeras etapas de la enfermedad. ¿Pero cómo?

La buena noticia es que las células nerviosas y los circuitos mediante los que se conectan ya no son inaccesibles. Se han convertido en estructuras que podemos estudiar y fotografiar. Hemos descubierto neuronas y funciones celulares que son más fascinantes de lo que podíamos imaginar. Pero aún no es suficiente para resolver el enigma del cerebro.

Como ejemplo de su complejidad, basta decir que el cerebro está formado por más de 150 regiones nerviosas, cuyas funciones son llevadas a cabo por unos 100.000 millones de neuronas y aproximadamente diez veces más de células gliales.

Ambos tipos celulares forman un tándem. Mientras que las neuronas se ocupan de transmitir información, procesarla y ejecutar las funciones cerebrales, las células gliales les proporcionan soporte estructural y metabólico, y les prestan apoyo funcional. Esta enorme diversidad celular y funcional hace del cerebro un sofisticado engranaje, un complejo puzle del que aún nos faltan muchas piezas por colocar.

Neurona y glia. Shutterstock / Christopher Meade

Nuevas técnicas de estudio

Santiago Ramón y Cajal, Premio Nobel de Medicina y padre de la neurociencia moderna, elevó el uso de un sencillo procedimiento histológico, una impregnación de plata, al Olimpo de las técnicas revolucionarias.

Desde los extraordinarios y pioneros trabajos de Ramón y Cajal, la investigación del cerebro ha ido lentamente ganando terreno. Pero no ha sido hasta esta última década cuando se han empezado a dar pasos de gigante. Cada año surgen nuevas técnicas de estudio y descubrimientos impresionantes sobre el cerebro.

Esto resulta posible en gran medida gracias a la puesta en marcha de dos proyectos mundiales, uno en Europa, Human Brain Project (HBP), y otro en Estados Unidos, Brain Initiative. Ambos tienen como objetivo comprender cómo es, cómo funciona y cómo se organiza nuestro cerebro. Para ello, se están desarrollando nuevas tecnologías y técnicas que permiten estudiar las células nerviosas y sus componentes moleculares con un detalle jamás antes imaginado. Con esta información, y mediante el uso de los ordenadores más potentes que existen, los superordenadores, se pretende crear modelos de las regiones nerviosas y del cerebro en su conjunto.

Lo que estamos empezando a conocer acerca del cerebro es sencillamente increíble.

Hasta ahora gran parte de la información adquirida procedía del estudio de animales de experimentación, con el inconveniente de que pocos aspectos eran extrapolables al cerebro humano.

Sin embargo, las nuevas técnicas ya disponibles (técnicas de imagen cerebral, técnicas de microscopía electrónica de alta resolución, de mapeo de actividad neuronal, de conectividad neuronal, de cuantificación bi y tridimensional, de mapeo celular, molecular y genómico, etc.) nos permiten visualizar directamente la actividad y la estructura del cerebro humano.

Estas técnicas permiten colocar las piezas del complejo puzle cerebral, y están cambiando radicalmente nuestras ideas acerca de la organización del cerebro en condiciones normales y en la enfermedad.

En definitiva, necesitamos llegar a conocer nuestro cerebro porque, si sabemos cómo funciona, comprenderemos cómo surgen las enfermedades neurodegenerativas, qué lo alteran. Invertir en ello es nuestra mejor apuesta de futuro.

 

 

 

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