¿Puede regenerarse el encéfalo tras una lesión o enfermedad?
El cáncer, los accidentes cerebrovasculares y los traumatismos craneoencefálicos pueden causar deterioro cognitivo y, como consecuencia, una degradación de la calidad de vida. Pero, ¿y si el encéfalo humano fuera capaz de autorregenerarse, erradicando básicamente cualquier daño causado por lesiones o enfermedades? Esa es la línea de pensamiento que decidió seguir el equipo del proyecto financiado con fondos europeos REBUILDCNS. «Ciertas especies, como el pez cebra y el ajolote, tienen la capacidad de regenerar su encéfalo —afirma Ana Martín-Villalba, neurobióloga molecular del Centro Alemán de Investigación del Cáncer —. Aunque los mamíferos compartimos los mismos genes que estas otras especies, no ocurre lo mismo con su capacidad regenerativa». El objetivo del proyecto, que contó con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación, era descubrir las respuestas y mecanismos intrínsecos de los mamíferos que inhiben o podrían facilitar la regeneración encefálica.
El papel de la respuesta inflamatoria
Para empezar, en el proyecto se examinó el papel que la respuesta inflamatoria —la respuesta del sistema inmunitario a estímulos nocivos— desempeña en la regeneración. «Aunque reconocemos que los organismos con capacidad de regeneración aprovechan la inflamación para activar programas regenerativos, este proceso no produce una regeneración importante en los mamíferos», explica Martín-Villalba. Al respecto, los investigadores descubrieron que los interferones, de los que durante mucho tiempo se pensó que regulaban la respuesta inflamatoria a virus y lesiones, también desempeñan un papel fundamental en la funcionalidad de las células madre. «Curiosamente, mientras que los interferones favorecen la función de las células madre en un encéfalo joven, resultan perjudiciales en los más mayores», añade Martín-Villalba. Las células madre son aquellas a partir de las cuales se generan todas las demás células con funciones especializadas. Para entender mejor por qué, el equipo del proyecto se sumergió en la metilación del ADN, una modificación química del ADN y otras moléculas que desempeña un papel fundamental en la regulación del desarrollo temprano en humanos y otros mamíferos.
Avances en regeneración
Lo que los investigadores descubrieron es que los cambios en la metilación del ADN definen una etapa temprana crucial en la formación de una célula madre. «Hemos descubierto que la metilación del ADN es la capa molecular clave que determina la capacidad de generar células madre, que a su vez desempeña un papel fundamental en el ámbito de la medicina regenerativa», señala Martín-Villalba. La pluripotencialidad es la capacidad de una célula para autorrenovarse y diferenciarse. En un sentido práctico, esto significa que hay muchas esperanzas de que, en el futuro, el tratamiento de las lesiones cerebrales, como las derivadas de un accidente cerebrovascular, pueda basarse en la activación del potencial neurogénico latente que ya tiene el encéfalo. «Esta revelación allana el camino para posibles avances terapéuticos en la mejora de la regeneración y el tratamiento de la disminución senil de la capacidad regenerativa», señala Martín-Villalba.
Una nueva forma de entender la biología de las células madre
Al señalar la metilación del ADN como el guardián del destino celular en el encéfalo, junto con sus otros hallazgos, el equipo del proyecto REBUILDCNS ha ayudado a responder a una cuestión central de la neurobiología. También sugirió un nuevo punto de vista para la biología de las células madre. «Nuestra revolucionaria investigación ha dado un vuelco fundamental a nuestra comprensión de la biología de las células madre, destacando en particular el potencial de manipular la metilación del ADN para activar la capacidad madre de una célula inactiva y, por extensión, mejorar la capacidad de regeneración del encéfalo —concluye Martín-Villalba—. Esto apunta a avances sin precedentes en medicina regenerativa». Los investigadores trabajan actualmente en la manipulación de la metilación del ADN para enviar a una célula cancerosa en la dirección contraria a la que necesita para regenerarse. La esperanza es poder revertir el estado depluripotencialidad de una célula cancerosa y, al hacerlo, impedir su crecimiento.
Palabras clave
REBUILDCNS, encéfalo, regeneración encefálica, enfermedad, cáncer, accidente cerebrovascular, traumatismos craneales, deterioro cognitivo, respuesta inflamatoria, células madre, metilación del ADN, biología, neurobiología
