Un equipo internacional de investigadores ha descubierto en aves un mecanismo biológico que ayuda a explicar por qué el cerebro humano tiene una capacidad muy limitada para regenerarse tras sufrir daños, a diferencia de otros vertebrados. El trabajo, publicado en la revista Current Biology (1), identifica diferencias clave en el comportamiento de determinadas células cerebrales durante el desarrollo embrionario y aporta nuevas pistas sobre la evolución del sistema nervioso en mamíferos y humanos.
Un mecanismo evolutivo
Los investigadores/as analizaron el desarrollo cerebral en distintas especies y observaron que las aves mantienen durante más tiempo un tipo de células progenitoras capaces de generar nuevas neuronas. Estas células presentan una mayor plasticidad y conservan capacidades regenerativas que en los mamíferos se reducen rápidamente tras el nacimiento.
Según explica el estudio, en el cerebro humano las células responsables de producir nuevas neuronas quedan muy limitadas durante las primeras etapas del desarrollo. Esto hace que, una vez producido un daño cerebral o una enfermedad neurodegenerativa, la capacidad de reparación sea extremadamente baja.
Los científicos/as señalan que esta pérdida de regeneración podría estar relacionada con la evolución de cerebros más complejos y especializados. En el caso humano, el aumento del tamaño cerebral y la sofisticación de las conexiones neuronales habrían favorecido la estabilidad de los circuitos frente a la regeneración continua.
El trabajo compara tejidos cerebrales de aves, concretamente el pinzón cebra adulto, reptiles y mamíferos para reconstruir cómo evolucionó esta capacidad regenerativa a lo largo de millones de años. Los resultados muestran que las aves conservan características celulares ancestrales que los mamíferos fueron perdiendo progresivamente.
Diferencias celulares clave
El estudio identifica diferencias en la actividad genética y en la organización de las células madre neuronales. En las aves, estas células permanecen activas durante más tiempo y continúan produciendo neuronas incluso en fases avanzadas del desarrollo.
En cambio, en los mamíferos la producción neuronal se interrumpe antes y las células progenitoras adquieren funciones más rígidas. Los investigadores/as destacan que esta transformación limita la posibilidad de reemplazar neuronas dañadas tras lesiones, accidentes cerebrovasculares o enfermedades neurodegenerativas.
Los autores/as explican que comprender cómo las aves conservan esta capacidad puede ayudar a desarrollar nuevas estrategias biomédicas orientadas a estimular procesos de reparación en el cerebro humano.
El hallazgo también ayuda a entender por qué especies como peces o anfibios poseen una capacidad regenerativa mucho mayor que la de los humanos
El hallazgo también ayuda a entender por qué especies como peces o anfibios poseen una capacidad regenerativa mucho mayor que la de los humanos. Mientras algunos vertebrados pueden reconstruir partes importantes del sistema nervioso, los mamíferos presentan mecanismos mucho más restrictivos.
Posibles aplicaciones médicas
Los investigadores consideran que el descubrimiento podría abrir nuevas líneas de investigación en neurología regenerativa. Aunque el estudio se centra en procesos básicos de evolución y desarrollo cerebral, los resultados podrían servir para diseñar terapias futuras destinadas a activar células regenerativas en humanos.
Entre las posibles aplicaciones se encuentran tratamientos para lesiones cerebrales traumáticas, enfermedades neurodegenerativas o daños derivados de accidentes cerebrovasculares. No obstante, los autores/as subrayan que todavía se trata de investigación fundamental y que cualquier aplicación clínica requerirá años de trabajo adicional.
El objetivo no es copiar directamente los mecanismos presentes en aves, sino comprender qué cambios evolutivos bloquearon la regeneración en mamíferos y cómo podrían revertirse parcialmente
El equipo científico insiste en que el objetivo no es copiar directamente los mecanismos presentes en aves, sino comprender qué cambios evolutivos bloquearon la regeneración en mamíferos y cómo podrían revertirse parcialmente.
Además, el estudio plantea nuevas preguntas sobre el equilibrio entre regeneración y complejidad cerebral. Los investigadores/as apuntan que la pérdida de plasticidad pudo contribuir a consolidar circuitos neuronales más estables y sofisticados, esenciales para funciones cognitivas avanzadas.
Apuntan que la pérdida de plasticidad pudo contribuir a consolidar circuitos neuronales más estables y sofisticados, esenciales para funciones cognitivas avanzadas
Los resultados refuerzan la idea de que la evolución del cerebro humano implicó importantes compensaciones biológicas. La especialización y complejidad del sistema nervioso habrían mejorado capacidades cognitivas, pero al mismo tiempo redujeron la posibilidad de regenerar tejido nervioso dañado.
Los científicos/as destacan que seguir investigando estas diferencias entre especies puede resultar clave para comprender mejor el funcionamiento del cerebro y avanzar en futuras terapias regenerativas.
Referencias
- (1) Songbird connectome reveals tunneling of migratory neurons in the adult striatum. Current Biology.
Añadir EcoAvant.com como fuente preferida de Google de forma gratuita.
Activar ahora