El envejecimiento de las células madre y la neurodegeneración

El daño cerebral y la neurodegeneración son las principales causas de morbimortalidad. Para contrarrestar los efectos de la neurodegeneración, las células madre neurales deben producir neuronas constantemente, pero esta capacidad se va reduciendo a medida que estas envejecen. Desentrañar los mecanismos que controlan la proliferación y senescencia de las células madre es una cuestión primordial para el desarrollo de tratamientos basados en dichas células progenitoras.

El proyecto AGING STEM CELLS (Mechanisms of stem cell proliferation and senescence in the aged and damaged mouse brain), financiado por la Unión Europea, se puso en marcha para estudiar estos mecanismos inductores de senescencia. Para ello, el equipo abordó los procesos que tenían lugar en un cerebro envejecido y con daños relacionados con la histona H2AX. Cuando, con el paso de los años, disminuye la proliferación de células madre neurales, la erosión telomérica acumulativa activa las proteínas de respuesta al daño del ADN, como la H2AX.

Los investigadores lograron demostrar que la H2AX influía positivamente en el mantenimiento de la población de células madre a lo largo de la vida. Así, el número de células madre era menor en los cerebros de animales envejecidos que carecían de esta histona que en ratones silvestres de la misma edad. El hecho de que los ratones de edad avanzada con deficiencia de H2AX presentaran una merma en su memoria olfativa corroboró su hallazgo.

Además de modelos animales, el consorcio de AGING STEM CELLS generó cultivos primarios de fibroblastos embrionarios de ratones con mutaciones en la histona H2AX y los utilizó para estudiar la importancia de las mutaciones únicas en la proliferación celular, el crecimiento de la población y la progresión del ciclo celular.

Otra de las líneas de actuación del proyecto incidía en la protección contra el accidente cerebrovascular. El equipo de AGING STEM CELLS estudió la capacidad de los receptores de GABA-A —canales de iones que reaccionan al ácido gamma-aminobutírico, un tipo de neurotransmisor— para regenerar las células cerebrales. A tales efectos, se propuso averiguar si la bicuculina, antagonista de los receptores de GABA-A, afectaba al recuento de neuronas en un modelo de ratón de ACV. Según sus resultados, el tratamiento con bicuculina logra aumentar el número de neuronas inmaduras en el lugar de la lesión varias semanas después de producirse el accidente cerebrovascular, de lo que se desprende que la inhibición temprana de los receptores de GABA-A puede resultar beneficiosa durante la fase de recuperación de un ACV.

Un conocimiento exhaustivo del declive en la neurogénesis asociado a la edad, unido al estudio de posibles estrategias para estimular este proceso, permitirá abrir nuevas vías clínicas para paliar la neurodegeneración y reparar el daño cerebral.