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Investigadores del Karolinska Institutet identificaron neuronas inmaduras y células madre activas en el hipocampo de personas adultas, resolviendo una controversia científica de décadas. Gracias a nuevas técnicas de análisis genético y modelado computacional, el estudio ofrece evidencia sólida de que el cerebro humano mantiene su capacidad regenerativa, abriendo nuevas posibilidades para tratar enfermedades neurodegenerativas y trastornos mentales.
Desde la década de 1960 la comunidad científica ha debatido si el cerebro humano adulto es capaz de generar nuevas neuronas. Aunque se había demostrado que este fenómeno, conocido como neurogénesis, ocurre en cerebros adultos de otras especies como ratones, los estudios en humanos no lograban ofrecer evidencia concluyente. La mayoría de los datos eran circunstanciales o contradictorios, en parte debido a las dificultades técnicas para estudiar el cerebro humano con la misma precisión que en modelos animales. Sin embargo, una nueva investigación publicada en la revista Science parece zanjar finalmente esta controversia.
El estudio, liderado por Jonas Frisén y un equipo de investigadores del Karolinska Institutet en Suecia, combinó técnicas avanzadas de biología molecular y análisis computacional para identificar tanto neuronas inmaduras como sus células precursoras en cerebros humanos desde la infancia hasta los 78 años. Este hallazgo entrega la primera evidencia sólida de que el proceso completo de neurogénesis —desde las células madre hasta las neuronas recién nacidas— se mantiene activo durante toda la vida en el hipocampo humano.
La clave del estudio fue el uso de single-nucleus RNA sequencing, una técnica que permite analizar la actividad genética de núcleos celulares individuales. Los investigadores aislaron más de 100.000 núcleos de tejido hipocampal de niños entre 0 y 5 años, y más de 200.000 de adolescentes y adultos entre los 13 y los 78 años. Gracias a estas secuencias de ARN, pudieron identificar los marcadores moleculares que definen a las células madre neurales y a las neuronas inmaduras.
A diferencia de estudios anteriores, que dependían de marcadores poco fiables o mal adaptados desde modelos animales, esta aproximación ofreció un perfil más robusto y detallado de las células en distintas fases del desarrollo neuronal. El equipo también utilizó algoritmos de aprendizaje automático entrenados con los datos de los cerebros infantiles para detectar esas mismas firmas celulares en los cerebros adultos. Esta estrategia permitió identificar no solo la presencia de células progenitoras neuronales, sino también una continuidad en el proceso neurogénico a lo largo del tiempo. Estas células fueron localizadas en el giro dentado del hipocampo, una subregión implicada en la memoria, el aprendizaje y la flexibilidad cognitiva. Herramientas adicionales como RNAscope y Xenium ayudaron a precisar la localización espacial de estas células en el tejido cerebral.
Aunque la existencia de neurogénesis en adultos quedó confirmada, los investigadores también detectaron una gran variabilidad entre individuos. En una muestra de 14 adultos, dos presentaban una alta cantidad de células precursoras y neuronas inmaduras, mientras que en cinco de ellos no se observó evidencia clara de neurogénesis. Estas diferencias aún no han sido atribuidas con certeza a causas biológicas o técnicas, pero sí abren preguntas importantes sobre los factores que influyen en la capacidad de cada cerebro para generar nuevas neuronas. Por ejemplo, uno de los adultos con mayor presencia de células precursoras había vivido con epilepsia. En modelos animales, se ha observado que una mayor actividad neurogénica puede estar asociada a crisis epilépticas, aunque en humanos esta relación sigue siendo incierta.
Este nuevo estudio también confirma que los progenitores neuronales en humanos comparten similitudes con los observados en especies como ratones, cerdos y monos, aunque con algunas diferencias en los genes que se activan durante el proceso. Además, descarta una de las hipótesis más persistentes en este campo: que las neuronas inmaduras halladas en adultos fueran simplemente remanentes del desarrollo temprano, almacenadas desde la infancia. En cambio, los datos muestran que estas neuronas se generan de forma continua a partir de células precursoras que se dividen activamente en la adultez.
Hasta ahora, uno de los principales obstáculos para demostrar la neurogénesis adulta en humanos era la escasez de células precursoras en comparación con otras poblaciones neuronales, lo que dificultaba su detección. Además, los marcadores moleculares utilizados en estudios anteriores no se traducían bien desde modelos animales a humanos. La integración de transcriptómica (el estudio del conjunto de moléculas de ARN, o transcriptoma, presentes en una célula o tejido en un momento específico), el análisis espacial y modelado computacional permitió finalmente superar estas barreras.
Más allá de zanjar una antigua controversia científica, estos hallazgos podrían tener implicancias clínicas significativas. Dado que muchas enfermedades neurológicas y psiquiátricas, como el Alzheimer y la depresión, afectan la viabilidad de las neuronas, entender cómo se da la neurogénesis en humanos podría abrir nuevas vías para el desarrollo de terapias regenerativas. Estimular este proceso de forma controlada podría convertirse en una estrategia futura para restaurar funciones cerebrales deterioradas por la edad o la enfermedad. Esto nos entrega una pieza fundamental para entender cómo funciona y cambia el cerebro humano a lo largo de la vida. La pregunta sobre si el cerebro adulto genera nuevas neuronas parece, por fin, resuelta. Ahora, la ciencia puede concentrarse en comprender cómo estas neuronas contribuyen a la función cerebral y qué condiciones modulan su producción.
Fuentes