Descubren por qué nuestras neuronas pueden vivir hasta 100 años
Una resiliencia especial les permite combatir la muerte celular y soportar más estrés que las células normales.
Las neuronas del cerebro humano disponen de una resiliencia especial que les permite evitar la muerte cerebral: por este motivo, aunque no se regeneran, pueden vivir muchos años y dotarnos de cognición hasta la vejez.
Por lo general, todos los tejidos y órganos humanos tienen la capacidad de sanar, de renovar las células dañadas o muertas por agresiones dañinas, pero no es el caso del cerebro humano.
La gran mayoría de las células nerviosas se crean antes del nacimiento y la capacidad regenerativa del cerebro humano posnatal se limita a unas pocas regiones.
Como consecuencia, la edad media de las neuronas en adultos es mucho mayor que la de cualquier otro tipo de célula del cuerpo humano.
¿CÓMO ES POSIBLE?
Pero, ¿cómo se protegen las neuronas humanas de la muerte celular accidental y mantienen un alto nivel de funcionalidad a lo largo de la vida de un ser humano?
Normalmente, las proteínas defectuosas y el daño del ADN se acumulan en las células que envejecen, lo que activa el programa de suicidio celular, también conocido como apoptosis, en un momento determinado.
La apoptosis es una vía de destrucción o muerte celular programada o provocada por el mismo organismo, con el fin de controlar su desarrollo y crecimiento. La apoptosis se desencadena por señales celulares controladas genéticamente.
En las neuronas, sin embargo, este programa de apoptosis no se produce como en otras partes del organismo, entre otras cosas porque, si ocurriera, apenas quedarían células cerebrales en la vejez.
MISTERIO ACLARADO
Ruven Wilkens, investigador principal de este estudio, y sus colegas de la Universidad de Heidelberg, han aclarado cómo se consigue la longevidad de nuestras células cerebrales.
En un experimento, cultivaron neuronas humanas a partir de células madre inducidas (iPS) y analizaron su actividad genética, así como las diferencias entre neuronas más viejas y jóvenes. También observaron cómo se comportan los cultivos de células cerebrales que se enfrentan a factores de estrés. como la falta de oxígeno, las toxinas o el daño del ADN.
“Nuestros experimentos de exposición al estrés demuestran que estos procesos de adaptación dan como resultado una resiliencia neuronal”, señalan los investigadores en un artículo que publican en la revista Cell Death & Disease.
MUERTE CELULAR ESTANCADA
Los análisis revelaron asimismo que el umbral para entrar en la muerte celular es particularmente alto en las neuronas humanas, destacan los investigadores en un comunicado.
Comprobaron que el programa de suicidio celular está extremadamente regulado a la baja en las neuronas maduras y que los genes importantes que marcan la apoptosis apenas se leen en las células nerviosas, lo que impide o retrasa su muerte celular.
También apreciaron que unas proteínas clave en la transducción y ejecución de la señal apoptótica, conocidas como caspasas, se regulan a la baja en las células nerviosas maduras, así como que estas neuronas producen más enzimas protectoras y mensajeros que son importantes para funciones de reparación críticas.
Estos mensajeros incluyen moléculas que pueden estabilizar proteínas y prevenir la degradación de ciertas enzimas, así como sustancias que inhiben la muerte celular.
MAYOR RESISTENCIA AL ESTRÉS CELULAR
En consecuencia, los investigadores creen que el cerebro desarrolló una red muy elaborada, compleja y complementaria para protegerse contra la muerte celular, probablemente una adaptación evolutiva a su capacidad regenerativa reducida.
Estos mecanismos de salvaguardia en las neuronas maduras también pueden explicar en parte por qué la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o el Parkinson, generalmente no aparecen durante muchas décadas y solo tienden a ocurrir con la edad avanzada. La resiliencia de las neuronas, es decir, su capacidad de adaptarse a las situaciones adversas, es la clave de su longevidad.
REFERENCIA
Diverse maturity-dependent and complementary anti-apoptotic brakes safeguard human iPSC-derived neurons from cell death. Ruven Wilkens et al. Cell Death & Disease, volume 13, Article number: 887 (2022).
