NEUROGÉNESIS del CEREBRO ADULTO

Las neuronas en nuestro cerebro han pagado un precio altísimo por su increíble especialización. Tan compleja es la función nerviosa superior, que las neuronas han debido enfocarse estrictamente en su inteligente tarea a expensas de cualquier otra cosa, incluyendo su propia proliferación. Según este criterio, el número de neuronas con que nacemos nunca se incrementa, sino que declina inexorablemente a lo largo de la vida, de lo cual se desprende que las neuronas parecen no reproducirse... o así pensábamos. Desde los días iniciales de la neurología, inspirados por el genial Santiago Ramón y Cajal, hemos vivido convencidos de que, como dice el refrán, “no se le puede enseñar trucos nuevos a un perro viejo”.

¿Pueden los mamíferos adultos generar neuronas nuevas? ¡Sí pueden! La neurogénesis adulta es la “germinación” de nuevas neuronas, que migran luego para integrarse a circuitos neuronales existentes tras el desarrollo fetal y postnatal temprano. En la mayoría de las especies de mamíferos, la neurogénesis adulta sólo parece producirse en el bulbo olfativo y el hipocampo. En los humanos, este fascinante y prometedor proceso parece cesar por entero después de los 13 años. Ciertos estímulos nutricionales, hormonales, farmacológicos, así como el ejercicio vigoroso, el estudio concentrado y especialmente los ayunos intensos (de 48 - 96 hs) promoverían la neurogénesis. En cambio, la deprivación de sueño, la malnutrición, el envejecimiento, el sedentarismo y la intoxicación etílica, inhiben la generación de neuroblastos a partir de células-madre cerebrales.

Un incuestionable dogma original de la neurobiología era pues que el cerebro de los mamíferos no experimentaba neurogénesis (formación de nuevas neuronas) en la edad adulta. Sin embargo, en las dos últimas décadas, nueva evidencia experimental ha mostrado con certeza que sí existe la generación de neuronas nuevas a partir de células madre de ciertas regiones del cerebro, las cuales pueden migran a otras partes dañadas siguiendo un sendero específico (4). Al final de esta sección describimos varias técnicas documentadas para incrementar la neurogénesis que pueden empezar a implementarse de inmediato. Hacia 1998 se demostró la existencia de neurogénesis en seres humanos adultos.

Este proceso regenerativo ocurre en una región muy específica del cerebro, el hipocampo, y ocurre aproximadamente así: En el adulto sano, las células-madre neurales contenidas en la Zona Sub-Ventricular permanecen “dormidas”, es decir en estado quiescente, mientras no sean estimuladas por ciertas señales. Las señales tróficas y ciertas condiciones propiciatorias (ver blog Neuronutrición) permiten este fenómeno. Al activarse y dividirse, dichas células pluripotenciales dormidas generan nuevas células nerviosas o proto-neuronas denominadas neuroblastos. En la mayoría de los mamíferos, un segmento del cerebro conocido como bulbo olfatorio -conteniendo las células responsables de la detección de olores- permite la integración o asimilación de esas neuronas recién nacidas, las cuales arriban desde su sitio de origen en un proceso de desplazamiento celular conocido como Corriente Migratoria Rostral o Vía Rostral Migratoria.

Lentamente, como si se tratara de una hilera de hormigas diminutas, las nuevas neuronas se desplazan por un curioso mecanismo de transporte desde su sitio de origen hasta la zona que necesita ser reparada. Llegar a comprender y dominar las señales y mecanismos que gobiernan la neurogénesis permitirá no sólo frenar el deterioro cognitivo asociado a la edad sino también reparar las lesiones traumáticas, tóxicas y necróticas (infartos cerebrales) que tantos estragos causan a la población humana. Los recursos que a continuación veremos funcionan óptimamente de manera combinada, por lo que debe considerarse su adopción simultánea y sostenida.

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Ocho factores que pueden incrementar la neurogénesis

Ayuno profundo (autofagia regenerativa): La restricción calórica en forma de ayunos mayores a 48 o 72 horas cada mes tiene un impacto regenerador bien establecido sobre todo el organismo. El ayuno incrementa la neuroplasticidad -creando más ramificaciones dendríticas- y mejora las funciones cognitivas, al tiempo que previene las enfermedades neurodegenerativas.

Reposición hormonal bioidéntica: De acuerdo con la evidencia publicada, así como nuestra propia experiencia clínica, el factor subyacente más importante en la degeneración cognitiva es la EDAD BIOLÓGICA, cuyos marcadores se conocen. El envejecimiento deteriora la capacidad regenerativa del cerebro por varios mecanismos simultáneos, de modo que un buen lugar para comenzar es la reposición hormonal bioidéntica. Devolviendo al organismo niveles juveniles de hormonas como la testosterona, la DHEA, la somatotropina (GH) y la serotonina, le damos al cerebro una oportunidad para regenerarse. Dado que el estímulo hormonal es sumamente poderoso, este podría estimular algún proceso anarco-proliferativo, es decir, el crecimiento no autorizado de grumos celulares anaplásicos previamente existentes (micro-tumores ocultos). En ningún modo debe creerse que las hormonas naturales de nuestro organismo generan cáncer, pero -al menos en teoría- podrían estimular un crecimiento ya existente aun sin diagnosticar. Cerciórate de tener “luz verde” antes de emprender un programa de reposición hormonal bioidéntica.

La Vía Migratoria Rostral es una ruta física de desplazamiento que se encuentra en el cerebro de los animales superiores (en especial los mamíferos), por la cual viajan los precursores neuronales o protoneuronas (llamados neuroblastos) que se originan en el hipocampo y en la Zona Sub Ventricular del encéfalo, culminando su viaje en el Bulbo Olfatorio.

Ejercicio vigoroso y sistemático: Desde el incremento del flujo sanguíneo hasta la disminución de la inflamación crónica, el ejercicio físico promueve la neurogénesis por múltiples vías, al tiempo que previene el deterioro cognitivo engendrado por la hiperglucemia sostenida (fácilmente detectable si hay niveles matutinos de glucosa mayores a 80 mg/dL). El músculo esquelético es un regulador esencial de la homeostasis energética y un potente coordinador de las adaptaciones inducidas por el ejercicio en otros órganos, como el hígado, el tejido adiposo o el cerebro. La interacción entre el músculo esquelético y otros tejidos se lleva a cabo mediante la secreción de mioquinas, hormonas proteicas que pueden ejercer efectos autocrinos (internos), paracrinos (locales) y endocrinos (es decir a larga distancia), influyendo positivamente con ello al organismo como un todo. El profundo efecto sistémico del trabajo físico fuerte sobre el organismo tiene perfecto sentido si se lo analiza desde la lógica de la biología evolutiva, puesto que somos maquinas biológicas adaptadas a movernos eficazmente y efectuar trabajo físico para procurarnos alimento, refugio y oportunidades de procrear. Es fácil concebir entonces que el trabajo físico vigoroso (como el entrenamiento de fuerza) tenga una poderosa influencia sobre el regulador fundamental del organismo, nuestro Sistema Nervioso Central.

Afortunadamente, tener buen sexo también cuenta como una excelente actividad psicofísica. Por buen sexo me refiero a tener una verdadera sesión de intercambio tántrico y no un encuentro relámpago- La experiencia placentera del sexo genera una vasta cantidad de estímulos aferentes desde todos los órganos de los sentidos, estimulando la regeneración cerebral tanto o más que el ejercicio mismo.

Taller COGNITIVA

Tocar un instrumento musical: Practicar asiduamente la música en un instrumento de cierta complejidad es una intensa experiencia multisensorial (¿mencionamos ya el sexo?). Los estudios de resonancia magnética cerebral a los músicos muestran un incremento de la comunicación interhemisférica. La asociación de los sonidos con las acciones de motricidad fina y, por supuesto, los sentimientos que ello despierta generan la formación de nuevas redes neuronales.

Conocer muchos lugares nuevos: Al viajar a lugares desconocidos y atractivos, exponemos al cerebro a escenarios complejos, es decir a ambientes que plantean un desafío sensorial e intelectual (nuevas topografías, idiomas, comidas, costumbres, etc.). Estas nuevas situaciones y relaciones, con las exigencias intelectuales que estas implican, incrementan la “arborización” de las dendritas, los corpúsculos sensibles que tapizan la superficie de cada neurona, de la cuales depende el número de interconexiones neuronales. Los ambientes estimulantes tienen una conocida influencia positiva en la función cognitiva. En varios modelos animales se ha observado que enriquecer el ambiente, ofreciendo la oportunidad de hacer ejercicio y exponerse a estímulos multimodales (aumentando con ello la estimulación visual, física y cognitiva), se traduce en una mayor actividad neuronal y comunicación sináptica. Existen pues numerosas alteraciones estructurales o moleculares del cerebro dependientes de la actividad. El ingreso de información sensorial proveniente de estímulos ambientales es procesado inicialmente por el córtex antes de ser transmitida al hipocampo a lo largo de una vía aferente (es decir, una vía nerviosa que corre desde los órganos de los sentidos hacia el cerebro), lo que sugiere que los efectos del enriquecimiento ambiental y las actividades interesantes tienen gran alcance dentro del cerebro. La expresión del BDNF aumenta significativamente con el enriquecimiento ambiental y parece ser la fuente principal de la capacidad de los ambientes interesantes y estimulantes para mejorar los procesos cognitivos. El enriquecimiento ambiental mejora la sinaptogénesis, la dendritogénesis y la neurogénesis, lo que conduce a un mejor rendimiento en diversas tareas de aprendizaje y memoria. Fue este un campo esencialmente inaugurado por Rita Levi-Montalcini, descubridora del NGF. El BDNF interviene en más vías implicadas en estos procesos inducidos por experiencias enriquecedoras que cualquier otra molécula, y está fuertemente regulado por la actividad del calcio, lo que lo hace muy sensible a la actividad neuronal.

Abordar proyectos y estudios complejos: Ya sea que se trate de emprendimientos económicos o estudios de temas desafiantes, el empeño intelectual -en particular en colaboración con otras personas- expande el vocabulario activo e incrementa la activación neuronal. En su conjunto, además, el estudio intensivo incrementa la reserva cognitiva.

Practicar grappling y/o baile: La práctica de ciertas artes marciales que emplean llaves y palancas, así como intensos intercambios posicionales (tales como el Jiu Jitsu, la Lucha Libre o el Sambo) son inmensamente beneficiosas para el cerebro los practicantes. Otro tanto pasa con el baile -especialmente las formas reglamentadas como el tango o la salsa casino-, que demanda de los danzantes una secuencia continua de “toma de decisiones”. En términos de riesgo contraer Alzheimer y demencia, bailar asiduamente con pareja (76% reducción de riesgo) aventaja en efecto neuroprotector a la lectura (35%) y los crucigramas (47%) (5).

Suplementación con Dihidroergotoxina: Este conocido ergoloide (proveniente del cornezuelo del centeno o ergot) es un auténtico cronotrópico que tienen un efecto análogo al factor de crecimiento nervioso (NGF). Uno de sus más claros y medibles efectos es que limpia a las neuronas del detritus generado por las grasas oxidadas: la lipofuscina. Este fenómeno de rancificación de las grasas biológicas se conoce como peroxidación lipídica, cuyos productos terminales terminan ahogando a las células del Sistema Nervioso Central. Precisamente la Dihidroergotoxina limpia los depósitos de lipofuscina atrapados en las neuronas del hipocampo, uno de los dos sitios específicos en que tiene lugar la neurogénesis adulta. La dihidroergotoxina es sencillamente una sustancia maravillosa. Comercializada inicialmente por Sandoz Pharmeceuticals (Novartis), su patente expiró a principios de los años ochenta, y parece por tanto haber caido en el olvido. Se la puede obtener en farmacias de especialidades magistrales.

Ernesto Prieto Gratacós

Laboratorio de Ingeniería Biológica

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REFERENCIAS:

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The Adult Ventricular-Subventricular Zone (V-SVZ) and Olfactory Bulb (OB) Neurogenesis". Lim, DA; Alvarez-Buylla, A (2 May 2016). Cold Spring Harbor Perspectives in Biology.

For the long run: maintaining germinal niches in the adult brain. Alvarez-Buylla, A; Lim, DA (4 March 2004). Neuron.

Principles of neural science (5. ed.). Eric R. Kandel, ed. (2006). Appleton and Lange: McGraw Hill. ISBN 978-0071390118.

Developmental biology (Tenth ed.). Gilbert, Scott F.; College, Swarthmore; Helsinki, the University of (2014). Sunderland, Mass.: Sinauer. ISBN 978-0878939787.

Evolution of the neocortex: a perspective from developmental biology. Rakic, P (October 2009). (Accepted manuscript). Nature Reviews. Neuroscience.

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Adult neurogenesis in the mammalian brain: significant answers and significant questions. Ming, GL; Song, H (May 26, 2011). Neuron.

Sorrells, SF; Paredes, MF; Cebrian-Silla, A; Sandoval, K; Qi, D; Kelley, KW; James, D; Mayer, S; Chang, J; Auguste, KI; Chang, EF; Gutierrez, AJ; Kriegstein, AR; Mathern, GW; Oldham, MC; Huang, EJ; Garcia-Verdugo, JM; Yang, Z; Alvarez-Buylla, A (15 March 2018). "Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults". Nature. 555 (7696): 377–381. doi:10.1038/nature25975. PMID 29513649.

"Human Hippocampal Neurogenesis Persists throughout Aging".oldrini, M; Fulmore, CA; Tartt, AN; Simeon, LR; Pavlova; Poposka, V; Rosoklija, GB; Stankov, A; Arango, V; Dwork, AJ; Hen, R; Mann, JJ (5 April 2018). Cell Stem Cell.

Effects of long-term Hydergine administration on lipofuscin accumulation in senescent rat brain Amenta D1, Ferrante F, Franch F, Amenta F..Gerontology. 1988;34(5-6):250-6.

Leisure Activities and the Risk of Dementia in the Elderly. Joe Verghese, M.D., Richard B. Lipton, M.D., Mindy J. Katz, M.P.H. NEW ENGLAND JOURNAL OF MEDICINE

Music Making as a Tool for Promoting Brain Plasticity across the Life Span. Neuroscientist. 2010 Catherine Y. Wan1 and Gottfried Schlaug1Neuroscientist