Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

diciembre 26, 2014

Nuestro cambiante cerebro

Una vez más, algo que los datos parciales indicaban que era irreversible, incurable y definitivo resulta no serlo. Y entonces es posible que los ciegos vean y los paralíticos anden, entre otras cosas.

"El cirujano" de Jan Van Hemessen muestra cómo se buscaba
alterar el comportamiento extrayendo la "piedra de la locura"
una forma de charlatanería común en el siglo XV-XVI.
(Imagen D.P. Museo del Prado vía Wikimedia Commons.)
En el otoño de este 2014, los diarios dieron la noticia de que un hombre de 40 años, paralizado después de un ataque con un cuchillo, había podido caminar con ayuda de una andadera gracias a una innovadora cirugía experimental.

Las parálisis, como la que sufrió este paciente, se producen cuando se interrumpe la comunicación de nuestro sistema nervioso central con los músculos encargados del movimiento. Es decir, la persona puede pensar en moverse y puede enviar las señales necesarias para efectuar el movimiento. En condiciones normales, los impulsos nerviosos para el movimiento viajarían de hasta las neuronas motoras de la médula espinal, cuyos largos axones se extienden a lo largo de las vías nerviosas hasta tocar las células de los músculos, donde el impulso nervioso de cada neurona provoca que una célula motora se contraiga. Actuando concertadamente, las neuronas motoras consiguen que se contraigan los músculos con un control tan delicado como el de una bailarina o un neurocirujano.

Cuando hay una lesión, generalmente a nivel de la médula espinal, de donde parten los nervios que controlan todo el cuerpo, esos impulsos nerviosos no llegan a los músculos. Los nervios se han cortado y no se pueden regenerar.

Pero los nervios seccionados no sólo transmiten los impulsos del sistema nervioso central a los músculos en el caso de movimientos voluntarios... también llevan, en sentido contrario, otras fibras nerviosas que transmiten la información sensorial al sistema nervioso: posición, temperatura, dolor, tacto, etc. El miembro paralizado generalmente es además insensible, y se pierde el control de otros músculos como los esfínteres que regulan la salida de desechos del cuerpo. Parálisis e insensibilidad suelen ir de la mano.

Lo que hicieron los médicos bajo la dirección de Geoffrey Raisman, del University College London, fue trasplantar un grupo de células del bulbo olfatorio del paciente al lugar donde la médula espinal estaba seccionada. Las células de la glia envolvente del bulbo olfatorio se pueden cultivar en el laboratorio como cualquier otro tejido, para luego ser inyectadas en el lugar de la lesión. Las células siguieron regenerándose y, con ayuda de unas fibras nerviosas del tobillo del propio paciente, permitieron que se restableciera la comunicación perdida por el corte.

Lo que se hizo fue establecer un camino para que las neuronas a ambos lados del corte

Uno de los supuestos básicos de las neurociencias fue establecido precisamente por uno de los fundadores de la disciplina, el Premio Nobel Santiago Ramón y Cajal, cuando dijo: “una vez terminado el desarrollo, las fuentes de crecimiento y regeneración de los axones y dendritas se secan irrevocablemente. En los cerebros adultos las vías nerviosas son algo fijo, terminado, inmutable. Todo puede morir, nada puede regenerarse. Corresponde a la ciencia del futuro cambiar, si es posible, este cruel decreto”.

En otras palabras, el total de neuronas que va a tener un ser humano queda determinado en su niñez. El propio Ramón y Cajal adelantó que los procesos de aprendizaje de nuevas habilidades que venían después, y a lo largo de toda la vida, se realizaban mediante la creación de nuevas conexiones por el crecimiento progresivo de las dendritas de las neuronas, esas extensiones que se conectan a los axones de otras neuronas formando los circuitos de nuestro cerebro, donde cada neurona tiene un solo axón y hasta miles de dendritas.

Desde la década de 1960 empezaron a aparecer estudios que indicaban que en algunos casos las neuronas se reproducían y migraban a zonas concretas del encéfalo. Y a fines de la década de 1990 se confirmó que esta reproducción, llamada “neurogénesis”, definitivamente ocurría en el sistema nervioso central humano, al menos en pequeña medida en algunas zonas de nuestro encéfalo, como el hipocampo.

Aunque esta reproducción es demasiado escasa como para representar una esperanza de “reparar el sistema nervioso” por sí misma, indica el camino para que se obtengan neuronas nuevas de otra forma.

Entran aquí las células madre, células no diferenciadas de nuestro cuerpo que, al desarrollarse en diversas circunstancias y medios, son capaces de convertirse en células de cualquier tejido: de la piel, de los huesos, de los pulmones... y del sistema nervioso. De hecho, las responsables de la neurogénesis en el encéfalo adulto son células madre neurales.

Conocidas por el público en teneral sobre todo por el debate debido a que originalmente sólo se podían obtener de tejido fetal, abortado voluntaria o involuntariamente, hoy las células madre se pueden obtener de donantes adultos e incluso se pueden tomar células diferenciadas y someterlas a procedimientos que las hacen volver a ser “pluripotentes”. Las células madre son una esperanza no sólo para la regeneración de distintos órganos, sino en la investigación y estudio de nuevos medicamentos. Al menos en teoría, se pueden utilizar para crear órganos o tejidos para autotrasplantes que nuestro cuerpo no podría rechazar.

En el caso de las células madre neurales, la posibilidad es la de efectivamente reparar no sólo los axones y fibras nerviosas, sino sustituir neuronas para recuperar funciones perdidas en ciertas zonas del sistema nervioso o espacios concretos, como las células de la mácula de la retina, cuya degeneración lleva a numerosos casos de ceguera.

Sólo en los últimos años han conseguido los científicos producir neuronas que pueden enviar y recibir impulsos nerviosos, especialmente neuronas motoras como las que se activan para conseguir el movimiento de los músculos. Además de producir otras células nerviosas que, sin estar implicadas en la transmisión de impulsos nerviosos, son fundamentales para el funcionamiento del sistema, como los astrocitos que protegen a las neuronas.

Nuestro sistema nervioso, finalmente, no es tan rígido como postulaba Ramón y Cajal, lo que sabemos porque, como él mismo previó, la ciencia del futuro, que es nuestro presente, ese cruel decreto. Nuestro cerebro cambia, crea conexiones, produce nuevas neuronas, puede aprovechar la ayuda externa para restablecer conexiones perdidas por lesiones o enfermedades, aprende, recuerda y evoluciona día con día.

Parálisis y esperanza

En el mundo hay alrededor de tres millones de personas que viven con lesiones de la médula espinal que les impiden el movimiento en mayor o menor medida. Además de millones que padecen ceguera por degeneración macular, por lesiones en la zona de la corteza cerebral encargada de procesa la visión y otras causas que podrían ser tratadas con las terapias que se están desarrollando.

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