Identifican las células que generan nuevas neuronas en el cerebro adulto humano

Un artículo publicado en Science presenta nuevas pruebas de que las neuronas del hipocampo siguen formándose hasta bien entrada la edad adulta. La investigación del Instituto Karolinska de Suecia ofrece respuestas a una pregunta fundamental y largamente debatida sobre la adaptabilidad del cerebro humano.

El hipocampo es una región del cerebro esencial para el aprendizaje y la memoria, y que participa en la regulación de las emociones. En 2013, el grupo de investigación de Jonas Frisén en el Karolinska demostró en un estudio de gran repercusión que se pueden formar nuevas neuronas en el hipocampo de humanos adultos. Los investigadores midieron los niveles de carbono 14 en el ADN del tejido cerebral para determinar cuándo se formaron las células.

Sin embargo, el alcance y la importancia de esta formación de nuevas neuronas (neurogénesis) siguen siendo objeto de debate. No hay pruebas claras de que las células que preceden a las nuevas neuronas, conocidas como células progenitoras neurales, existan realmente y se dividan en los seres humanos adultos.

Formación continua

Frisén, que también ha dirigido la nueva investigación, señala que él y su equipo han logrado identificar ahora estas células de origen, “lo que confirma que existe una formación continua de neuronas en el hipocampo del cerebro adulto”, destaca este profesor de investigación con células madre en el Karolinska.

En declaraciones a SINC, Frisén recuerda que “la identificación de las células progenitoras ha sido motivo de controversia, con estudios que han ofrecido resultados contradictorios”. En este sentido, destaca el trabajo del grupo de la neurobióloga María Llorens-Martín, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (UAM-CSIC), como “el más importante” entre los que han detectado células con proteínas asociadas a progenitores capaces de generar nuevas neuronas.

“Otros equipos no han encontrado esos marcadores”, añade el experto. “Algunos han llegado a argumentar que no puede haber neurogénesis si no se identifican células progenitoras”.

Comenta que estas discrepancias probablemente se deban a “diferencias técnicas en cómo se detectan las proteínas mediante inmunohistoquímica en secciones de tejido cerebral humano”.

“En nuestro estudio hemos utilizado secuenciación de ARN de núcleo único, lo que posibilita un análisis mucho más profundo y nos ha permitido identificar con claridad células progenitoras en distintos estadios de maduración. Esto aporta una lógica celular clara a la generación de nuevas neuronas”, destaca el investigador sueco.

Tejido de personas de 0 a 78 años

El equipo combinó varios métodos para examinar tejido cerebral de personas de entre 0 y 78 años, procedente de varios biobancos internacionales. Además del análisis de ARN único, empleó citometría de flujo para estudiar las propiedades celulares y técnicas de inteligencia artificial que les permitieron identificar distintas etapas del desarrollo neuronal, desde las células madre hasta las neuronas inmaduras, muchas de ellas en fase de división.

Según Frisén, estas células son muy poco frecuentes en adultos y difíciles de distinguir de otras. “Lo que nos permitió identificarlas fue, en primer lugar, analizar cerebros de niños pequeños, de entre 0 y 5 años, donde son mucho más abundantes y fáciles de reconocer. Eso nos dio una referencia clara para saber qué buscar en adultos”.

Los autores entrenaron después un modelo de IA de aprendizaje automático con esos datos infantiles y lo aplicaron al tejido adulto. Además, “antes de la secuenciación, enriquecimos las muestras seleccionando los núcleos celulares que expresaban Ki67, un marcador de proliferación”, señala el investigador a SINC.

Para localizar estas células en el tejido cerebral, utilizaron dos técnicas que muestran en qué zonas están activos determinados genes: RNAscope y Xenium. Ambas confirmaron que las células recién formadas se concentran en una región específica del hipocampo llamada giro dentado, implicada en la formación de la memoria, el aprendizaje y la flexibilidad cognitiva.

Los resultados muestran que los progenitores de las neuronas adultas humanas son similares a los de ratones, cerdos y monos, aunque con algunas diferencias en los genes que expresan.

Variabilidad entre individuos

También se detectaron grandes variaciones entre individuos: algunos adultos tenían muchas células progenitoras; otros, apenas ninguna.

“Es probable que factores genéticos y ambientales influyan en esa variabilidad. En ratones sabemos que ocurre, pero nuestro estudio no tenía el tamaño muestral necesario para analizarlo con detalle en humanos”, aclara Frisén a SINC.

“Esto nos aporta una pieza importante del rompecabezas para comprender cómo funciona y cambia el cerebro humano a lo largo de la vida”, destaca. “Nuestra investigación también puede tener implicaciones para el desarrollo de terapias regenerativas que estimulen la neurogénesis en trastornos neurodegenerativos y psiquiátricos”, añade.

El investigador subraya que ahora disponen de un perfil molecular detallado de estas células progenitoras, “lo que hace posible analizar, por ejemplo, si los genes que expresan están implicados en enfermedades como la depresión o el alzhéimer, y cómo podrían responder a distintos compuestos farmacológicos”.

Referencia:

Ionut Dumitru et al. “Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus”.  (2025)

Fuente: SINC