Explorando territorios cerebrales desconocidos
Todavía se sabe poco de los mecanismos básicos de ciertas enfermedades cerebrales, como las neurológicas o las psíquicas, así como de la propia biología del cerebro sano. Este es el órgano supremo que permite controlar tanto el manejo corporal en el entorno (conducta), como los procesos vitales de las vísceras (seguir vivos), a la par que guía el crecimiento y bienestar.
La comunidad científica también se hace preguntas sobre la estructura fundamental de los sistemas funcionales cerebrales que generan las múltiples capacidades de la mente, en sus aspectos consciente o inconsciente. De ahí que resulten justificados nuevos intentos de explorar la complejidad cerebral, a menudo usando modelos animales, como el ratón o la rata, con la intención de extrapolar más tarde las conclusiones al cerebro humano.
Este es el campo de actividad del grupo de investigación del departamento de Anatomía Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad de Murcia, cuyo proyecto –Desarrollo genoarquitectónico del cerebro y aplicaciones a enfermedades neurodegenerativas y cáncer– cuenta con el apoyo de la Fundación Séneca. Actualmente, estos estudios se hacen atendiendo a la estructura química o molecular diferenciada de las numerosas neuronas de distinto tipo que pueblan el cerebro, como si de los tipos de plantas en un jardín botánico se tratara. Esas neuronas están interconectadas en forma de redes complejas,“útiles para crear un modelo interno del mundo en el que vivimos y para planificar en este nuestras intenciones u objetivos, con el fin de satisfacer nuestras necesidades”, explica el responsable del grupo, Luis Puelles López. Dicha estructura molecular característica de cada tipo neuronal le confiere tanto sus capacidades funcionales normales –su especialidad individual– como sus posibilidades de afectación patológica, o eventualmente de curación (reacción al medicamento o a productos tóxicos como el alcohol o las drogas).
Las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer resultan de errores congénitos o daños sobrevenidos en ciertas propiedades moleculares de las neuronas u otras células cerebrales como, por ejemplo, los vasos sanguíneos cerebrales. En un caso mueren células que deberían seguir vivas, con lo que se pierden funciones vitales, y en el otro se produce un exceso de células invasoras que finalmente puede llegar a matar.
Códigos de genes
“Una buena parte de nuestro trabajo en este proyecto –la que aborda el ‘desarrollo genoarquitectónico’– explora los procesos normales de diferenciación molecular neuronales en el embrión, estudiando la aparición localizada en diversas regiones del esbozo cerebral de células madre capaces de producir tipos concretos de neuronas”, explica el investigador principal. Tales células madre, o las mismas neuronas, activan ciertas combinaciones o códigos de genes.
Los integrantes de este grupo también generan ‘mapas’ que describen dónde encontrar las fronteras entre los campos que producen distintos tipos de neuronas, los cuales son de gran utilidad a muchos otros colegas que realizan tareas de investigación básica o clínica. “Somos como exploradores que hacen mapas de nuevos territorios cerebrales antes desconocidos, que luego son usados por otros que vienen detrás”, puntualizan.
A menudo hay neuronas jóvenes que se desplazan de su lugar de nacimiento a un lugar cerebral distinto que luego ocupan en la época adulta, para realizar allí sus funciones. Estas migraciones también pueden fallar, dando lugar a procesos disfuncionales, como fallos en el desarrollo mental, por lo que también interesa estudiarlas molecularmente, con una perspectiva de diagnóstico clínico in mente. “Este detallado conocimiento genoarquitectónico que vamos aportando sirve de base para progresar posteriormente en la comprensión de los posibles mecanismos patológicos que podrían afectar estas regiones del cerebro, así como en las posibilidades de tratamiento futuro”, señalan. Tales resultados aplicados suelen requerir algún tiempo –medio o largo plazo–, ya que dependen de la diversidad de otros estudios básicos.
Aplicaciones en la clínica
El conocimiento médico debe progresar en varias direcciones complementarias para alcanzar metas significativas. Estas serían del todo imposibles si no se realizase la investigación básica correspondiente. No obstante, existe otra parte de este estudio que atiende a posibles aplicaciones prácticas en la clínica, en particular en enfermedades neurodegenerativas y ciertos tipos de cáncer. Los investigadores de este proyecto analizan concretamente efectos tróficos (favorecedores de la supervivencia o la regeneración neuronal) en enfermedades neurodegenerativas, así como ciertos mecanismos de propagación y crecimiento de tumores de tipo glial, denominados gliomas, que ocurren en contacto con la pared de los vasos sanguíneos.
Luis Puelles López, del departamento de Anatomía Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad de Murcia, lidera el Grupo de Excelencia de la Región de Murcia, respaldado por la Fundación Séneca, Desarrollo genoarquitectónico del cerebro y aplicaciones a enfermedades neurodegenerativas y cáncer.