El empleo de las células madre adultas para reemplazar neuronas perdidas a causa de lesiones y enfermedades cerebrales podría ser más difícil de lo que se creía con anterioridad, según unos investigadores del MIT, porque añadir nuevas neuronas a los circuitos neuronales existentes y operativos sería como intentar integrar un nuevo hardware en un ordenador en marcha, sin apagarlo al hacer la operación.
Este trabajo tiene importantes implicaciones para el tratamiento de enfermedades como la de Parkinson y la de Alzheimer.
Desde hace tiempo, los científicos han venido especulando acerca de que el reemplazo con nuevas neuronas de las dañadas a causa de enfermedades neurológicas, lesiones cerebrales o daños en la médula espinal, podría ser una forma eficiente de combatir los efectos negativos de estos trastornos. Pero Carlos E. Lois, del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria, ha encontrado que la inserción de nuevas neuronas en circuitos neuronales ya existentes podía ser similar a intentar insertar una tarjeta de memoria RAM a un ordenador encendido.
"Con toda probabilidad, el software del ordenador se colapsará a causa del nuevo hardware añadido," señala Lois. Aunque se pueden añadir nuevos componentes a un ordenador apagado, el cerebro nunca se puede apagar por completo. "La adición y la eliminación de conexiones de las nuevas neuronas podrían ser operaciones perjudiciales para los circuitos neuronales existentes".
En teoría, las células cerebrales recién creadas pueden ser recolectadas y trasplantadas allá donde se necesitan para reemplazar células dañadas. Estas neuronas nuevas crecen a partir de células madre sólo en dos pequeñas regiones del cerebro humano adulto: el bulbo olfatorio, involucrado en el sentido del olfato, y el hipocampo, involucrado en la memoria.
Las dos técnicas que los teóricos han propuesto para trasplantar neuronas se enfrentan a un problema: Cuando se incorporan las nuevas neuronas a un circuito cerebral de un animal adulto, tienen que conectarse a neuronas preexistentes, que ya están haciendo su trabajo.
Sin embargo, las neuronas nuevas son inmaduras y no están preparadas para funcionar. Necesitan ser "entrenadas", eliminando conexiones inapropiadas y afianzando las adecuadas.
Lois, Wolfgang Kelsch y Chia-Wei Lin encontraron que las nuevas neuronas añadidas al cerebro de animales adultos desarrollaban conexiones de entrada antes de desarrollar cualquier conexión de salida. Descrito de manera simple, esto significa que durante este período de entrenamiento, las nuevas neuronas no "hablan", limitándose a "escuchar".
Posteriormente, una vez que la nueva neurona comienza a establecer conexiones de salida hacia otras neuronas, sería un elemento ruidoso. Estaría comunicando información a otras neuronas antes de poder sintonizarse apropiadamente.
Los resultados de este nuevo estudio sugieren que cualquier intento de reemplazo neuronal empleando células madre tendrá que resolver primero el problema de cómo las conexiones formadas durante su período de entrenamiento por las neuronas nuevas alterarán el funcionamiento de las neuronas veteranas en servicio activo.
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