Las células madre neuronales (NSC) continúan generando nuevas neuronas durante toda la vida en distintas áreas cerebrales, como el giro dentado del hipocampo. A este proceso se le denomina neurogénesis.

La neurogénesis adulta proporciona un intercambio sustancial de neuronas del hipocampo a lo largo de toda la vida, estando implicadas en ciertas formas de aprendizaje dependiente del hipocampo y la memoria. Además, la falta o la alteración de la neurogénesis están asociadas a enfermedades neuropsiquiátricas como la depresión y la epilepsia. El número de neuronas generadas se regula dinámicamente. Así, en edad avanzada disminuye tanto la proliferación células madre neuronales como la neurogénesis, sugiriendo que la capacidad de auto-renovación de células madre neuronales para generar progenie se reduce en células madre neuronales envejecidas. Sin embargo, los mecanismos celulares que rigen la auto-renovación a largo plazo de las NSCs del hipocampo y que están involucrados en la mediación de la disminución asociada a la edad de su potencial neurogénico siguen siendo desconocidos.

El estudio liderado por el investigador Sebastian Jessberger (Universidad de Zurich) y en el que ha participado Marcos Araúzo, Ikerbasque Research Professor en el IIS Biodonostia (y responsable del grupo de investigación Biología Computacional y Biomedicina de Sistemas del Instituto de Investigación Sanitaria Biodonostia), ha descubierto que durante la división celular de las células madre neuronales se genera una barrera de difusión lateral en la membrana del retículo endoplasmático que promueve la segregación asimétrica de los componentes celulares. Han demostrado que la fuerza de dicha barrera decae con la edad en respuesta al deterioro de los componentes de la envoltura nuclear asociados a la proteína Lamin. Dicho debilitamiento impide la segregación asimétrica de las proteínas dañadas durante el envejecimiento celular, constituyendo así una de las causas moleculares del envejecimiento neuronal. Estos descubrimientos abren las puertas a que existan mecanismos comunes en el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas.

En las células madre neuronales de cerebros jóvenes, las proteínas dañadas se heredan asimétricamente, de forma que la célula hija no “madre” hereda las proteínas dañadas mientras que la célula hija “madre” se libera de tales proteínas. Mientras que sorprendentemente, en las células madre neurales de cerebros envejecidos las proteínas dañadas se distribuyen más simétricamente entre la nueva célula hija “madre” y la no “madre”.

Este descubrimiento, además de ser una de las razones que explica el envejecimiento neuronal, puede contribuir a comprender mejor diferentes enfermedades neurodegenerativas, ya que abre la puerta a que existan causas comunes en diversas dolencias. Puede también ayudar a entender el envejecimiento de otros tipos de células del organismo.

Referencia:

Moore DL, Pilz GA, Araúzo-Bravo MJ, Barral Y, Jessberger S. A mechanism for the segregation of age in mammalian neural stem cells. Science, 17 Septiembre, 2015.

Darcie Moore1, Gregor Pilz1, Marcos Araúzo-Bravo2,3, Yves Barral4, Sebastian Jessberger1

  1. Brain Research Institute, Faculty of Medicine and Science, Universidad de Zurich, Suiza
  2. Instituto de Investigación Sanitaria Biodonostia, San Sebastían.
  3. Fundación Vasca para la Ciencia Ikerbasque, Bilbao
  4. Institute of Biochemistry, Department of Biology, ETH Zurich, Suiza
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