Una herida de la piel cicatriza en unos pocos días. Si se quiebra un hueso, después de un tiempo éste se suelda y queda tan firme como antes. Si se saca un trozo de hígado, éste se regenera. Como estos tejidos, muchos otros, en mayor o menor grado tienen la capacidad de repararse por si mismos. El proceso regenerativo está a cargo de las llamadas ""células stem"", que están en todos los tejidos y que asemejándose a las células embrionarias, son capaces de multiplicarse y diferenciarse hasta tomar las características de las células adultas que tienen que reemplazar.

Cuando el cerebro de un adulto se daña, compensa hasta donde puede su funcionalidad al hacer que las células que quedan hagan nuevas conexiones con las células que las rodean (neuronas), pero desgraciadamente no pueden reparar efectivamente el daño ya que este tejido carece de células stem. Esto es lo que muchos neurobiólogos creían firmemente hasta hace poco tiempo. Sin embargo, trabajos muy recientes (Cae un dogma: el cerebro humano puede generar neuronas) demuestran que esta afirmación no es absoluta. "En un cerebro adulto humano se pueden producir nuevas neuronas, al menos en una parte del cerebro llamado el hipocampus que tiene que ver con la memoria y el aprendizaje".

Es cierto que el número absoluto de células nuevas resultantes es bajo, en relación al número total de células del cerebro. Pero otros trabajos realizados en animales, comprueban que las neuronas pueden también multiplicarse en otras regiones, lo que ha abierto muchas expectativas para la medicina. En el cerebro también existen las células stem, pero el problema está en cómo inducirlas para que produzcan un número significativo de neuronas. Si se logra esto, podría ser posible tratar enfermedades que han dañado el cerebro en zonas específicas, como es el caso del Alzheimer o el Parkinson, o el daño producido por ataques cerebrales o traumas.


¿Las neuronas nuevas son realmente útiles?

La simple demostración de que el cerebro es capaz de producir nuevas neuronas no es suficiente. Si el objetivo último es llegar a reparar alguna función cerebral alterada, hay que determinar la localización de las células stem que podrían potencialmente generar neuronas en esas ubicaciones. También se necesita saber si estas neuronas generadas son o no capaces de enviar y recibir mensajes en forma apropiada.

Para dar respuesta a estas preguntas se ha debido volver a la investigación animal, ya que no es posible tener acceso directo a las células nerviosas humanas. Trabajos pasados, realizados en ratas, han demostrado que esta neurogénesis no sólo se produce en el hipocampo, sino también en el sistema olfatorio del cerebro. Por otra parte se ha podido ver que las células stem existen también en el "septum" (zona comprometida en las emociones y aprendizaje) y en el striatum (zona comprometida con la sensibilidad motora fina). Sin embargo, a pesar de ello se ha observado que en condiciones normales, sólo en el hipocampo y en el sistema olfatorio se producen neuronas nuevas.

Las nuevas células que se producen en algunas zonas del hipocampo se están dividiendo continuamente y por su morfología aparentemente llegan a ser igual a las progenitoras. Muchas de ellas mueren pronto después de nacer, pero algunas son capaces de migrar profundamente en la capa de células granulosas, llegando a asemejarse las células neuronas allí existentes. También producen conexiones con otras neuronas para recibir y enviar señales. También se ha visto que son capaces de extender su axón en la misma dirección que sus vecinas normales.

Lo mismo se ha visto con respecto a las células stem del sistema olfatorio cerebral, en el sentido que migran una buena distancia dentro del núcleo de este, tomando las mismas características de las neuronas de esa zona.

Pero más importante que estas observaciones morfológicas es saber si realmente estas nuevas células generadas se comportan fisiológicamente como las antiguas. Para ello es interesante analizar los resultados de algunas investigaciones realizadas en ratas, a las que se ha enriquecido su medio ambiente. Ya desde algún tiempo se sabe que al colocar ratas en jaulas apropiadas, donde pueden hacer ejercicios en ruedas giratorias y disponer además de diversos otros juguetes, se incrementan las conexiones entre las células (Desarrollo cerebral del niño), y al observar la histología del cerebro se nota un mayor engrosamiento de partes de él. Del mismo modo, esas zonas producen niveles diferentes de neurotransmisores (moléculas que transportan los mensajes de una neurona a otra). En definitiva, estas ratas en las que se mejora el ambiente mejora también su rendimiento cerebral, comprobándose a través de un mejor rendimiento en los test de aprendizaje en los laberintos (al fondo de un laberinto se coloca un trozo de queso, y las ratas estimuladas aprenden mas rápido a llegar a él).

Nuevas investigaciones han demostrado que estas ratas de ambiente enriquecido, no sólo establecen más conexiones neuronales, sino que también incrementan la neurogénesis (Scientific American, Mayo, 1999, pâg.38) aumentando en un 60% las nuevas células granulosas en el "giro dentado" del hipocampo. Este enriquecimiento ambiental que mejora el aprendizaje e incrementa la neurogénesis, también se observa en ratas muy viejas, aunque no en el mismo grado que en las ratas jóvenes. Por todo ello, los autores de estas experiencias piensan que las nuevas neuronas generadas realmente desempeñan sus funciones, "ya que resultaría ilógico pensar que si en estas condiciones se generan nuevas neuronas, ellas no vayan a servir para nada", señalan Gerd Kempermann y Fred Gage, autores del trabajo.


Es todo cuestión de equilibrio

Asi como el enriquecimiento ambiental incrementa la neurogénesis, las situaciones de stress parece disminuirla. El stress va acompañado de un incremento de hormonas glucocorticoideas (cortisona) producidas por las glándulas suprarrenales, lo que también se acompaña con un incremento de neurotransmisores exitatorios. Ello explica el efecto inhibitorio del stress sobre la neurogénesis.

Por el contrario, otras moléculas parecen influir favorablemente en la neurogénesis. Se ha ensayado el "factor de Crecimiento Hepidermal" y el "Factor de Crecimiento de Fibroblastos", que a pesar de su nombre restrictivo, se han demostrado también efectivos en el desarrollo de células nerviosas cultivadas in vitro. Al estudiar sus efectos en ratas, se ha observado que el primero favorece la diferenciación de las nuevas células hacia glias (otras células cerebrales diferentes a las neuronas), mientras que el segundo promueve la producción de neuronas.

Ha sido interesante también ver el efecto en ratas adultas, en el caso de ciertas situaciones patológicas, como son las convulsiones epilépticas y los ataques cerebrales. En estas condiciones se incrementan dramáticamente tanto la división celular coma la neurogénesis. Si esto le es útil a la rata afectada, es algo que aún no se sabe. Así por ejemplo, en el caso de las convulsiones se ha visto que las nuevas neuronas generan conexiones aberrantes.


Posibilidades de reparación del cerebro

Para lograr la reparación en el futuro podrían ser utiles diversos procedimientos, coma la administración de moléculas claves regulatorias u otros agentes farmacológicos, el uso de terapia génica (administración de genes que codifiquen proteinas que induzcan a la división celular), el trasplante de células stem, la mejoría del ambiente cognitivo o por último la combinación de todos estos factores. El ensayo de todas estas medidas probablemente lleve décadas antes de llegar a una conclusión, especialmente si se pretende que maduren células especificas que tienen diferentes funciones. Así por ejemplo, si se desea restablecer las funciones en la enfermedad de Parkinson habría que reparar o reemplazar neuronas de una zona especifica, que producen dopamina.

Un nuevo campo se ha abierto con la posibilidad de usar células stem embrionarias (obtenidas de un embrión), que son altamente versátiles y que virtualmente tienen la posibilidad de lograr la diferenciación de todo tipo de células del organismo humano. Para ello previamente hay que llegar a conocer los diferentes factores que hacen que estas células se diferencien en un sentido y no en otro. Algún día va a ser posible conseguir que las células stem embrionarias lleguen a diferenciarse hasta lograr cualquier tipo de neuronas. Ellas podrían entonces trasplantarse al sitio afectado del cerebro para reponer las células que se hayan perdido o dañado.

Claro que estas células trasplantadas por el hecho de ser extrañas, corren el riesgo de ser rechazadas. Los investigadores están explorando muchos caminos para solucionar este problema. Uno de ellos es llegar a producir células stem embrionarias del propio donante, mediante clonación de sus células adultas que lleven a la producción de células stem embrionarias propias.

Es así coma el antiguo concepto de que el cerebro es el único órgano que no se puede regenerar y que las células neuronales sólo tienen el destino de envejecer y morir (coma decía el célebre investigador español Ramón y Cajal) parece que no es tan definitivo. Las posibilidades que se están abriendo son enormes y justifican los esfuerzos que se han estado realizando en tal sentido.