Mecanismos de envejecimiento cerebral
 Pasarán muchos años antes que la medicina logre curar y revertir los
síntomas del envejecimiento cerebral y de enfermedades neurodegenerativas: Enfermedad de
Parkinson, Enfermedad de Alzheimer, Esclerosis Lateral Amiotrófica, entre otras. En todos
estos procesos, y por razones hasta hace poco desconocidas, poblaciones específicas de
neuronas centrales envejecen y mueren. El hecho de que el déficit funcional se deba a la
muerte de poblaciones de neuronas vulnerables, las que no pueden reproducirse ni ser
reemplazadas por otros tipos de células, explica la irreversibilidad de los procesos
neurodegenerativos y la incapacidad de la neurología en ofrecer una verdadera curación.
Los transplantes de neuronas, implantes celulares o las terapias génicas dirigidas a
reprogramar el fenotipo neuronal, lejos están aún de poder ser utilizadas clinicamente. |
Origen del envejecimiento
 Luego de notables descubrimientos científicos realizados en los últimos 15
años, hoy es posible comprender las bases fundamentales del origen de las enfermedades
neurodegenerativas. En el envejecimiento cerebral, condición a la que se asocian la
mayoría de las patologías neurodegenerativas, se constata una disminución del volumen
de ciertos tipos neuronales, sobre todo a expensas de un menor número de dendritas y
contactos sinápticos. En continuidad con este proceso, ocurren progresivamente cambios
metabólicos y funcionales que terminan en la muerte de neuronas vulnerables y en la
aparición de la sintomatología asociada. |
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Neuronas en cultivo
| En el laboratorio de "Neurobiología Celular y Molecular" estudiamos los mecanismos por los cuales las neuronas degeneran
al ser expuestas a condiciones que asemejan el envejecimiento o las enfermedades
neurodegenerativas. Para esto
utilizamos neuronas extraídas de embriones de rata, las que mantenemos en cultivo en
diferentes condiciones experimentales. En cultivo, las neuronas guardan su capacidad de extender largas prolongaciones y contactar otras neuronas, con las cuales establecen un diálogo funcional. Las neuronas más especializadas necesitan para sobrevivir y desarrollarse diferentes factores tróficos u hormonas. Cuando éstos no están presentes o cuando hay cantidades anormalmente altas de ciertos neurotransmisores, las neuronas dejan de crecer o inician un programa de muerte celular programada. De esta forma se pueden estudiar los mecanismos básicos de daño, envejecimiento y muerte neuronal y también se pueden estudiar las estrategias terapéuticas. En la actualidad estamos desarrollando un programa de investigaciones con otros laboratorios nacionales y centros de investigación de Estados Unidos y Francia con quienes estudiamos cómo las neuronas aumentan la formación de radicales libres antes de tomar la decisión de morir ante una señal específica. |
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El concepto de neuroprotección está ligado justamente a la posibilidad de intervención terapéutica dirigida, no ya a mejorar los síntomas de un déficit neurológico o cognitivo establecido, sino a prevenir su aparición, deteniendo las cascadas de eventos celulares y moleculares que desencadenan la muerte neuronal. El desarrollo de neuronas modificadas genéticamente, de animales transgénicos y de nuevas herramientas bioquímicas y farmacológicas, ha permitido disponer por primera vez de modelos animales que reproducen las enfermedades neurodegenerativas, caracterizar los mecanismos patogénicos y desarrollar nuevas estrategias neuroprotectoras. Sorprendentemente, los nuevos conocimientos adquiridos permiten establecer que más allá de determinantes propios, existen mecanismos comunes a prácticamente todas las enfermedades neurodegenerativas. Uno de ellos se refiere a los mecanismos íntimos por los cuales muere la neurona durante la neurodegeneración y el otro, al papel central que tienen los radicales libres como desencadenantes de los programas de muerte neuronal. |
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En la apoptosis, la célula decide morirse en respuesta a un estímulo específico, no necesariamente tóxico, poniendo en marcha un programa de eventos metabólicos y genéticos por los cuales la neurona activamente auto-digiere su esqueleto, organelos y ADN, manteniendo la integridad de la membrana plasmática, hasta desintegrarse en pequeñas vesículas o cuerpos apoptóticos que son fagocitados por células vecinas. La apoptosis neuronal ocurre normalmente y en forma masiva durante el desarrollo del sistema nervioso y luego, a menor ritmo, durante la epigénesis. En condiciones patológicas, podría constituir el principal mecanismo de la neurodegeneración. |
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Apoptosis y radicales libres
 Para cada tipo de neurona y para cada momento del desarrollo,
existe un umbral para la apotosis, determinado por el balance de factores intrínsecos y
extrínsecos que afectan la fisiología celular. La importancia que tiene para la medicina
el reconocimiento del mecanismo de muerte neuronal programada radica en el hecho de que el
proceso puede ser modulado genética- o farmacológicamente, impidiendo así la muerte
neuronal.La producción aumentada de radicales libres en el entorno neuronal y la alteración de la homeostasis funcional de las mitocondrias son elementos centrales en el desencadenamiento de la apoptosis neuronal, razón por la cual radicales libres y neurodegeneración están estrechamente unidos desde el punto de vista patogénico. |
MAS INFORMACIÓN La forma natural de prevenir el deterioro cerebral |
Todas las
evidencias parecen indicar que en las enfermedades neurodegenerativas, las neuronas no
mueren por necrosis sino por un mecanismo de