Neurogénesis: qué es, características, regulación, cómo potenciarla
¿Qué es la neurogénesis?
La neurogénesis es el nacimiento de nuevas neuronas a partir de células madre y células progenitoras. Ocurre durante el desarrollo embrionario cuando se forma el sistema nervioso. Investigaciones recientes han demostrado que este proceso continúa en los adultos primates y humanos.
Las neuronas son los componentes funcionales del sistema nervioso, y las responsables del procesamiento y transmisión de la información.
Al contrario de lo que se pensaba hace tiempo, el sistema nervioso adulto puede generar nuevas neuronas, es decir, tiene capacidad de regenerarse, y el proceso se llama neurogénesis adulta.
Todos los mamíferos tienen células que se replican en muchos órganos y en algunos casos, especialmente en la sangre, en la piel y en el intestino, las células madre existen durante toda la vida, lo que contribuye a la sustitución celular rápida.
Características de la neurogénesis
– Hay zonas bien diferenciadas del cerebro que pueden generar nuevas neuronas durante toda la vida: la zona subventricular de los ventrículos laterales y la zona subgranular del giro dentado del hipocampo.
– Células madre o troncales: son aquellas capaces de dividirse indefinidamente y diferenciarse en distintos tipos de células especializadas, con un ciclo celular superior a 28 días.
– Células progenitoras neuronales: con un ciclo celular de 12 horas, son células neurales con capacidad más limitada de autorrenovación y expansión, y con potencialidad para diferenciarse de pocos tipos de neuronas.
Regulación de la neurogénesis en el cerebro adulto
La neurogénesis en el cerebro adulto está regulada de manera positiva o negativa por diversos mecanismos. Además, existen factores internos y externos que participan en dicha regulación.
Entre los factores internos se encuentra la expresión de genes, moléculas, factores de crecimiento, hormonas y neurotransmisores. La edad es otro factor interno involucrado en la neurogénesis.
Entre los factores externos pueden mencionarse los estímulos ambientales y los farmacológicos.
Factores internos
Genéticos y moleculares
Entre los factores genéticos que inducen neurogénesis y morfogénesis embrionaria puede mencionarse la expresión de genes. Estos genes participan también regulando la proliferación y la diferenciación celular en zonas neurogénicas del cerebro adulto.
Algunos de esos genes se expresan en diferente grado en las regiones germinativas del cerebro adulto como respuesta a estímulos o lesiones en dicha zona.
Factores de crecimiento
La expresión de diversos factores de crecimiento, como el Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro (BDNF) implicados en la regulación del destino celular, pueden determinar el tamaño de la población neuronal o glial, tanto en cerebros en desarrollo como en el cerebro adulto.
Estos factores se sobreexpresan en distintos modelos neurodegenerativos, como en la enfermedad de alzhéimer o la enfermedad de Parkinson, en donde participan como factores protectores del daño neuronal o como factores inductores durante la generación y diferenciación de nuevas células que reemplacen a las células lesionadas.
En este contexto, se ha demostrado que la administración intracerebroventricular del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) incrementa la neurogénesis en el bulbo olfatorio e hipocampo.
Así, podemos concluir que estos factores de crecimiento estimulan la neurogénesis en el cerebro adulto.
Neurotransmisores
Actualmente se sabe que diversos neurotransmisores participan como factores que regulan la neurogénesis en el cerebro adulto. Entre los más estudiados se hallan el glutamato, la serotonina (5-HT), la noradrenalina y la dopamina.
El glutamato se considera el neurotransmisor más importante para la función del encéfalo. Se sabe que regula la neurogénesis en el hipocampo de animales adultos.
La participación de la 5-HT en la neurogénesis se ha demostrado en varios estudios, de modo que la inhibición de su síntesis ha permitido ver una disminución en la tasa de proliferación tanto en el hipocampo como en la zona subventricular (ZSV) de ratas.
El sistema noradrenérgico es otro implicado en la neurogénesis en el cerebro adulto. Se ha demostrado que, al inhibir la liberación de noradrenalina, se disminuye la proliferación celular en el hipocampo.
Por último, la dopamina es otro neurotransmisor importante implicado en la regulación de la neurogénesis tanto en la zona subventricular como en el hipocampo del cerebro adulto.
Se ha demostrado experimentalmente que la disminución de dopamina disminuye la generación de nuevas neuronas, tanto en la zona subventricular como en el giro dentado del hipocampo.
Hormonas
Algunos estudios indican que los esteroides ováricos, así como los estrógenos endógenos, tienen un efecto estimulante en la proliferación celular.
Sin embargo, los esteroides adrenales, como los corticoides, reprimen la proliferación celular en zonas como el giro dentado del hipocampo.
Un estudio en ratas demuestra que la tasa de neurogénesis se incrementa un 65% durante el embarazo y alcanza su pico máximo justo antes del parto, el cual coincide con los niveles de prolactina.
Edad
Se sabe que la edad es uno de los factores internos más importantes en la regulación de la neurogénesis en el cerebro.
La neurogénesis en el cerebro en desarrollo es muy alta, pero conforme vamos llegando a la edad adulta y envejecemos disminuye de manera drástica, aunque no desaparece.
Factores externos
Ambientales
La neurogénesis no constituye un proceso biológico estático, ya que su tasa es variable y depende del ambiente.
Se sabe que la actividad física, los ambientes enriquecidos, la restricción energética y la modulación de la actividad neuronal, entre otros factores, actúan como reguladores positivos de la neurogénesis.
Los animales que viven en un ambiente enriquecido presentan un incremento en la neurogénesis en el giro dentado. Sin embargo, en los animales que viven en condiciones de estrés o en un ambiente poco enriquecido, la neurogénesis en esta zona disminuye o se inhibe totalmente.
Además, las alteraciones en el eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal, inducidas por situaciones persistentes de estrés durante el desarrollo, disminuyen la generación de nuevas células en el giro dentado.
Así, se conoce que la proliferación celular en el giro dentado disminuye por el efecto de los glucocorticoides, los cuales se liberan en respuesta al estrés.
De este modo, se ha observado cómo el ejercicio voluntario y el enriquecimiento ambiental mejoran el rendimiento de los ratones jóvenes y viejos en el laberinto acuático de Morris (tarea para poner a prueba el aprendizaje dependiente del hipocampo y la memoria).
Se ha observado también que la neurogénesis puede ser modulada por el estado social de los animales y es probable que sea mediada por moléculas, tales como el factor neurotrófico derivado del cerebro mencionado anteriormente.
Por último, experiencias asociadas con una mejora de la cognición, presumiblemente lo hacen mediante la estimulación de la red neuronal del hipocampo.
De hecho, el aprendizaje dependiente del hipocampo es uno de los principales reguladores de la neurogénesis.
El hipocampo se encarga de la formación de nuevas memorias, de la memoria declarativa y la memoria episódica y espacial. Por lo que es muy importante la proliferación de nuevas neuronas en esta zona del cerebro.
¿Cómo potenciar la neurogénesis?
Una vez explicado qué es la neurogénesis y qué factores la regulan, cabría preguntarse si se puede hacer algo para evitar la disminución de la neurogénesis característica del envejecimiento y estimular la creación de nuevas neuronas.
La respuesta es sí, y damos algunos consejos para conseguirlo.
Hacer ejercicio
La disminución de la neurogénesis propia del envejecimiento puede ser prevenida o revertida por el ejercicio físico. De hecho, los adultos mayores que hacen ejercicio durante toda la vida tienen una menor pérdida de tejido cerebral que los individuos sedentarios.
Por otra parte, las personas de edad en buena forma física tienen un mejor desempeño en pruebas cognitivas que las personas sedentarias.
Ambientes enriquecidos
La neurogénesis adulta se regula dinámicamente por muchos estímulos fisiológicos.
Leer, aprender nuevas habilidades, conocer gente nueva, juegos y tareas que requieran pensar, tener hobbies, viajar o experiencias como tener hijos, entre otras muchas otras, son actividades que representan un reto para nuestra cognición, con la consecuente plasticidad cerebral y la nueva producción de neuronas.
Evitar el estrés crónico
El estrés es una respuesta aguda y adaptativa al ambiente que nos ayuda en muchas ocasiones a resolver problemas y a escapar de posibles peligros.
Sin embargo, nuestra forma de vivir llena de trabajo y preocupaciones hace que tengamos niveles altos y crónicos de estrés, que nos puede ocasionar serios problemas físicos y psicológicos.
Este estrés crónico y sus consecuentes niveles altos de hormonas adrenales como el cortisol, provocan muerte neuronal y supresión de la neurogénesis.
Por lo tanto, evitar el estrés con alternativas como el yoga, la relajación, un buen descanso e higiene del sueño evitaría esta temida muerte neuronal provocada por el estrés crónico.
Comer bien
Se ha demostrado que la restricción calórica, el ayuno intermitente, y una dieta alta en polifenoles y ácidos grasos poliinsaturados pueden beneficiar la cognición, el estado de ánimo, retrasar el envejecimiento y evitar la enfermedad de alzhéimer.
Con especial atención en la mejora de la plasticidad estructural y funcional en el hipocampo, el aumento de la expresión de factores neurotróficos, la función sináptica y la neurogénesis adulta.
Esto no quiere decir que no comas o que te pongas a dieta, sino que no es bueno comer hasta inflarse ni comer comida procesada. Comer sano y con moderación.
Los polifenoles se encuentran en alimentos como las semillas de uva, manzana, cacao, frutas como albaricoques, cerezas, arándanos, granadas, etc., y en bebidas como el vino tinto.
También están presentes en los frutos secos, la canela, el té verde y el chocolate (el chocolate negro, no en el chocolate con leche).
Los ácidos grasos poliinsaturados están presentes en los pescados grasos (pescados azules), en los aceites de pescados y en los mariscos, además de en los aceites de semillas y en las verduras de hoja verde.
Referencias
- Arias-Carrión, O., Olivares-Bañuelos, T. & Drucker-Colin, R. (2007). Neurogénesis en el cerebro adulto. Revista de Neurología.
- Zhao, C., Deng, W. & Gage, F. H. (2008). Mechanisms and Functional Implications of Adult Neurogenesis. Cell.