El cerebro humano experimenta transformaciones profundas desde los primeros meses de gestación hasta la senectud, afectando capacidades como la planificación, el razonamiento complejo y el control de impulsos. Sin embargo, hasta ahora se desconocía con precisión cómo evolucionan las distintas poblaciones celulares a lo largo de toda la vida.
El consorcio PsychAD presentó una serie de estudios publicados en revistas del grupo Nature que revelan un mapa basado en datos de secuenciación de más de seis millones de células individuales de casi 1500 personas. Esta investigación abre una puerta sin precedentes para entender las enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas.
El trabajo incluye el mapa transcriptómico de célula única más detallado de la corteza prefrontal dorsolateral humana, elaborado a partir del análisis de más de 1,3 millones de núcleos celulares de 284 donantes sin patología psiquiátrica ni neurodegenerativa, con edades que van desde la etapa fetal hasta los 97 años.
Este hallazgo redefine la duración del desarrollo cognitivo e indica que, tras una etapa de estabilidad adulta, la vejez desencadena una nueva reprogramación molecular, según los investigadores.
El estudio también identificó una ventana de resiliencia neuronal en las primeras etapas de vida. La mayor expresión de mecanismos de defensa se concentra alrededor de los 12 o 13 años. Alteraciones genéticas o ambientales previas a ese período podrían dejar consecuencias duraderas en la adultez.
Panos Roussos, director del Centro de Neurogenómica de Enfermedades de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai, Nueva York, y coautor de los ocho artículos, señaló que esta investigación es la culminación de un trabajo iniciado en 2019.
“Estudiar la misma región en diferentes condiciones permite realizar comparaciones más consistentes y ayuda a conectar nuestros resultados con estudios genéticos y moleculares ya existentes”, afirmó Roussos. “Esto nos brinda una perspectiva importante sobre las enfermedades cerebrales, pero se necesitarán regiones adicionales para comprender el panorama completo”, indicó en Nature.
La estabilidad celular adulta y el cambio molecular de la vejez
El estudio comprobó una trayectoria no lineal dividida en tres grandes fases: una intensa remodelación en el desarrollo temprano, una etapa de calma en la edad adulta y un resurgimiento molecular en la vejez.
Durante la infancia y la adolescencia, las neuronas concentran los mayores cambios mientras se forman y maduran los circuitos cerebrales. A partir de los 24 años, la composición de la mayoría de las subclases neuronales y gliales se mantiene estable durante la madurez.
La situación vuelve a modificarse en la vejez, pero el protagonismo ya no está en las neuronas. Los astrocitos, la microglía y los oligodendrocitos —células gliales que protegen y nutren a las neuronas— incrementan la expresión de programas genéticos relacionados con la respuesta inmunitaria, el estrés celular y la reorganización de los ritmos circadianos.
Marta Nieto, investigadora principal del grupo de Desarrollo de la Corteza Cerebral del Centro Nacional de Biotecnología, comentó en Science Media Center España que el estudio desplaza la mirada sobre el envejecimiento cerebral: “Quizá para entender por qué las neuronas se vuelven vulnerables con la edad no debamos mirar únicamente a las propias neuronas, sino también a cómo envejecen las células que las alimentan, protegen y acompañan durante toda la vida”.
El vínculo entre las trayectorias celulares y el riesgo de enfermedad
El volumen de datos —que forma parte del macroproyecto de investigación BRAIN iniciado bajo la administración Obama en Estados Unidos— permite asociar cambios en poblaciones celulares concretas con el riesgo genético de trastornos mentales y enfermedades neurodegenerativas.
El estudio, firmado por Hui Yang y otros investigadores, identifica momentos moleculares en los que podrían diseñarse intervenciones para preservar la salud cognitiva y frenar procesos neurodegenerativos.
Rafael Yuste, catedrático de la Universidad de Columbia y promotor de BRAIN, vinculó el resultado con una aspiración histórica de la neurociencia: “Mapear todos los tipos celulares del cerebro era el sueño de Cajal, y hacerlo en la corteza prefrontal humana es particularmente importante, ya que es la parte de nuestro cerebro donde se concentra el procesamiento de información cognitiva y mental”, afirmó en Science Media Center España.
Por su parte, Juan Lerma, profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en el Instituto de Neurociencias CSIC-UMH y académico de la Real Academia de Ciencias, sostuvo ante Science Media Center España que los resultados permiten “confirmar fehacientemente que a los 24 años de edad existe un punto de inflexión a partir del cual la composición de la mayoría de las subclases neuronales y gliales permanece estable”.
Para Lerma, esa delimitación temporal permite establecer que “la maduración de la corteza cerebral se extiende más allá de la infancia y la adolescencia, finalizando a los 24 años, que es donde podríamos dar por acabada la juventud y comienza el estado adulto. Esto es muy importante porque estos datos ponen de manifiesto hasta cuándo un individuo se puede considerar inmaduro y delinean las repercusiones que sistemas educativos deficientes, el acceso a redes sociales u otros sistemas alienantes (sectas, drogas, alcohol, etc.), pueden tener en el desarrollo del cerebro”, afirmó el experto.
Fuente: Infobae