Un estudio conjunto entre investigadores del grupo de Neurobiología Celular y Molecular de la Enfermedad de Parkinson del Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas (CiMUS) de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) y la Universidad de Cambridge, en colaboración con otras instituciones europeas como el Instituto Karolinska, ha revelado un nuevo mecanismo que podría transformar nuestra comprensión sobre cómo se daña y repara el cerebro. Este trabajo, cofinanciado por fondos europeos y publicado en la prestigiosa revista Nature, sugiere que las lesiones en la sustancia blanca no son solo una consecuencia del daño neurológico, sino que pueden ser el inicio de una serie de cambios positivos que impactan en el funcionamiento cerebral.
Mielina: Fundamental para la reparación cerebral
La sustancia blanca alberga la mielina, una capa crucial que recubre las fibras nerviosas, permitiendo así una transmisión rápida y precisa de los impulsos eléctricos. La pérdida de mielina no solo interrumpe la comunicación entre neuronas, sino que también desencadena una respuesta inflamatoria en el cerebro, incluso en áreas alejadas del sitio original del daño. Esta inflamación puede provocar alteraciones en la actividad neuronal y eliminar algunas conexiones sinápticas esenciales para el funcionamiento normal del cerebro.
No obstante, los investigadores apuntan a que este proceso puede ser beneficioso. Representa un intento del cerebro por adaptarse al daño y facilitar su reparación. La inflamación y los cambios sinápticos observados forman parte de un mecanismo coordinado que reduce temporalmente la actividad neuronal y promueve la regeneración de la mielina.
El desafío de completar la reparación
"La clave radica en si el cerebro logra completar esa reparación", explica Andrea López López, segunda autora del estudio e investigadora del CiMUS. "Cuando se regenera la mielina, desaparece la inflamación y se restablecen las conexiones neuronales, lo que permite restaurar la función normal". En cambio, si falla esta regeneración, la respuesta inflamatoria se convierte en crónica y el daño neuronal continúa avanzando con el tiempo.
Este descubrimiento es relevante para comprender enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis múltiple, el Alzheimer o el Parkinson, donde el cerebro no logra repararse completamente y persiste la inflamación. Los hallazgos sugieren que los enfoques terapéuticos deben centrarse no solo en reducir la inflamación, sino también en fomentar la regeneración de mielina para permitir que se complete el proceso reparador.
Inflamación transitoria: un componente esencial
Para investigar el papel crucial de las células microgliales, los científicos eliminaron selectivamente estas células en sustancia gris. Como resultado, las neuronas dejaron de reducir su actividad adaptativamente y se bloqueó críticamente la remielinización en sustancia blanca. Esto demuestra que la inflamación transitoria no es simplemente un efecto secundario del daño cerebral; es un elemento esencial del proceso reparador.
Añadiendo más complejidad al estudio, cuando se impidió la regeneración de mielina, el sistema quedó atrapado en un estado opuesto: una respuesta microglial que normalmente sería temporal evolucionó hacia una inflamación crónica sostenida, acompañada por una pérdida persistente de sinapsis. Este escenario reproduce lo que se conoce como inflamación de bajo grado característico de muchas enfermedades neurodegenerativas.
Relevancia del envejecimiento
El estudio también revela que con el envejecimiento, las microglías pierden su capacidad adaptativa: no aumentan su densidad ni modifican su morfología ni realizan adecuadamente la eliminación sináptica necesaria tras una lesión. Esta pérdida funcional convierte a las microglías envejecidas en elementos incapaces de activar programas regenerativos adecuados, contribuyendo directamente al fracaso en remielinización. Así, el envejecimiento no solo incrementa las lesiones en sustancia blanca sino que también compromete los mecanismos necesarios para su reparación.
El CiMUS cuenta con reconocimiento CIGUS otorgado por la Xunta de Galicia (ED431G/2023/02), validando así tanto la calidad como el impacto de su investigación. Además está subvencionado por la Consellería de Educación, Ciencia, Universidades y Formación Profesional y cofinanciado por la Unión Europea a través del Programa Galicia FEDER 2021-2027. También ha sido acreditado como Unidad de Excelencia María de Maeztu por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (ayuda CEX2024-001463-M).
Preguntas sobre la noticia
¿Cuál es el principal hallazgo del estudio sobre la neurodegeneración y la neurorregeneración?
El estudio revela que las lesiones en la sustancia blanca no solo son una consecuencia del daño neurológico, sino que pueden ser el punto de partida de una serie de cambios positivos en el funcionamiento cerebral. Se destaca la importancia de la mielina en la reparación del daño cerebral.
¿Qué papel juega la inflamación en el proceso de reparación cerebral?
La inflamación se activa tras la pérdida de mielina y, aunque puede parecer negativa, forma parte de un mecanismo coordinado que facilita la regeneración de la mielina y permite al cerebro adaptarse al daño. Sin embargo, si esta regeneración falla, la inflamación puede volverse crónica y agravar el daño neuronal.
¿Cómo afecta el envejecimiento a los mecanismos de reparación del cerebro?
Con la edad, la microglía pierde su capacidad de respuesta adaptativa, lo que impide activar programas regenerativos necesarios para reparar lesiones. Esto contribuye a una mayor persistencia de inflamación y a un aumento en la progresión hacia neurodegeneración.
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