“Una neurona adulta no se puede dividir. Cuando la pierdes, la pierdes para siempre. Y al contrario que otros órganos, el cerebro tiene comparativamente una baja capacidad de regeneración natural por su escasa presencia de células madre”, afirma Gaskon Ibarretxe, investigador del grupo Signaling Lab de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). La comunidad científica está buscando la manera de obtener neuronas funcionales que se puedan trasplantar para recuperar déficits en patologías neurodegenerativas, traumas cerebrales, ictus, etc. “Pero para que las células trasplantadas en el cerebro puedan ser integradas en un circuito cerebral dañado y sustituir a las neuronas perdidas es necesario que sean capaces realizar impulsos eléctricos”, añade el investigador José Ramón Pineda, coautor del estudio e investigador del grupo.

Las células madre tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en diversos tipos de células especializadas. El grupo de investigación de la UPV/EHU ha conseguido células muy parecidas a las neuronas “que consiguen generar impulsos eléctricos iguales que los de las neuronas, a partir de la diferenciación de células madre de la pulpa dental humana, del tejido blando localizado en el interior del diente”, afirman. El principal hito de este estudio ha sido haber “conseguido células que muestran excitabilidad funcional y que sintetizan un tipo de neurotransmisor regulador de la actividad neuronal, sin haber sido modificadas genéticamente; las células primarias dentales simplemente se han cultivado con factores de diferenciación y se han sometido a estímulos precisos para generar células con actividad electrofisiológica neuronal—señalan los investigadores de Signaling Lab de la UPV/EHU—. Esto nunca se había conseguido”.

Similares a las neuronas inhibidoras

Los neurotransmisores son sustancias liberadas por las neuronas que pueden enviar señales excitatorias o inhibitorias para que las neuronas generen o no un impulso eléctrico. “Las células que hemos conseguido diferenciar son capaces de sintetizar un neurotransmisor llamado GABA —explican los investigadores—-. Es un tipo de señalización inhibidora, es decir, controla que la neurona que la recibe no dispare impulsos eléctricos. Y eso es muy importante porque hay enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Huntington o afecciones como la epilepsia en las que hay una muerte selectiva de ese tipo de células en zonas concretas del cerebro, y una consiguiente hiper-excitabilidad del circuito cerebral”.

Ibarretxe y Pineda, profesores del Departamento de Biología Celular e Histología de la UPV/EHU, se muestran muy optimistas al señalar las nuevas vías que se podrán explorar a partir de este hallazgo: “Creemos que estas células podrían llegar a integrarse en un circuito cerebral dañado y podrían sustituir a las neuronas perdidas, de manera que podrían reconectarse con las neuronas existentes y eventualmente regenerar funcionalmente toda la zona perdida. Este hallazgo propone un enfoque distinto a la terapia celular tradicional aplicada al sistema nervioso, que hasta ahora se ha basado sobre todo en reducir la inflamación, en neuroproteger lo que quedaba vivo, pero no en reponer lo que se había perdido. Esto abre una nueva puerta a la futura medicina personalizada”.

Precisamente ese el siguiente paso en esta investigación, “trasplantar estas células en animales vivos y comprobar si se integran en el circuito cerebral y se reconectan con las neuronas del huésped. Hemos conseguido células que generan impulsos eléctricos característicos de neuronas aún no completamente maduras, pero somos conscientes de que deben generar trenes de impulsos eléctricos e integrarse correctamente en un circuito neuronal. Eso todavía no lo hemos logrado”. Los investigadores de la Universidad del País Vasco reconocen que “el camino va a ser largo, pero sabemos que va a ser muy prometedor. Creemos que estas células tienen una gran posibilidad de llegar a ser implementadas en la clínica. El hecho de ser trasplantadas en un estadio relativamente inmaduro podría incluso favorecer su plasticidad e integración en circuitos cerebrales ya desarrollados”. Y es que los investigadores añaden que estas células tienen una ventaja inherente: “Son células que no tienen propensión a generar tumores; al contrario, está probado que son células muy estables y se diferencian mejor que otros tipos de células madre humanas a neuronas”, concluyen.

Información complementaria

Este estudio se enmarca en la tesis doctoral de Beatriz Pardo Rodríguez, codirigida por los investigadores del Departamento de Biología Celular e Histología José Ramón Pineda Martí y Gaskon Ibarretxe. El estudio cuenta también con la colaboración de investigadores del Centro Vasco de Neurociencia Achucarro.

Pineda e Ibarretxe imparten clase en los grados de Medicina e Ingeniería Biomédica, y en el máster de Investigación Biomédica de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU).