Publicado 15/07/2021 07:03CET

Descubren el papel clave de los astrocitos en el desarrollo cognitivo

Archivo - Cerebro.
Archivo - Cerebro. - WEKSART/PIXABAY - Archivo

MADRID, 15 Jul. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Instituto Nacional de Investigación en Salud y Medicina de Francia (Inserm, por sus siglas en francés), el Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS) y Collège de France en el Centro de Investigación Interdisciplinaria en Biología han descubierto ahora el papel crucial de los astrocitos en el cierre del período de plasticidad cerebral que sigue al nacimiento, descubriendo que son clave para el desarrollo de las facultades sensoriales y cognitivas.

A más largo plazo, estos hallazgos permitirán vislumbrar nuevas estrategias para reintroducir la plasticidad cerebral en adultos, promoviendo así la rehabilitación después de lesiones cerebrales o trastornos del neurodesarrollo, señalan los investigadores en las revista 'Science'.

Los astrocitos son células del cerebro que durante mucho tiempo se han considerado sólo como meras células de apoyo para las neuronas. En los últimos años, el estudio de los astrocitos ha crecido, revelando gradualmente su importancia en la función cerebral.

La plasticidad cerebral es un periodo clave transitorio tras el nacimiento en el que el cerebro remodela el "cableado" de las neuronas en función de los estímulos externos que recibe (entorno, interacciones, etc.). El final -o "cierre"- de este periodo marca la estabilización de los circuitos neuronales, asociada al procesamiento eficiente de la información y al desarrollo cognitivo normal. La plasticidad sigue siendo posible en el futuro, aunque a un nivel mucho menor que al principio de la vida.

Los problemas que se produzcan durante el periodo de plasticidad cerebral podrían tener importantes consecuencias a largo plazo. Por ejemplo, en caso de que una afección ocular impida a un individuo ver correctamente, como el estrabismo (ojos cruzados), el cableado cerebral correspondiente se alterará de forma permanente si no se trata a tiempo.

Para remediarlo, los investigadores pretenden remodelar este cableado identificando una terapia que reintroduzca la plasticidad cerebral, incluso una vez que se haya producido el cierre. Para lograrlo, también buscan caracterizar mejor los mecanismos biológicos que subyacen a este cierre.

Estudios pioneros de la década de 1980 demostraron que el trasplante de astrocitos inmaduros en el cerebro de animales adultos reintroducía un periodo de gran plasticidad. El equipo de la investigadora del Inserm y coordinadora del estudio, Nathalie Rouach, del Centro de Investigación Interdisciplinaria en Biología (Inserm/CNRS/Collège de France) se inspiró en este procedimiento para revelar el proceso celular, hasta ahora desconocido, responsable del cierre de la plasticidad.

Mediante experimentos en la corteza visual del ratón, los investigadores demuestran que la presencia de astrocitos inmaduros es la clave de la plasticidad cerebral. Los astrocitos intervienen posteriormente en el desarrollo de la maduración de las interneuronas durante el periodo de plasticidad, lo que conduce finalmente a su cierre.

Este proceso de maduración se produce a través de un novedoso mecanismo en el que interviene la proteína conexina 30, de la que los investigadores encontraron altos niveles en los astrocitos maduros durante el cierre.

Para averiguar si el trasplante de astrocitos en ratones adultos reintroducir la plasticidad cerebral los investigadores cultivaron astrocitos inmaduros de la corteza visual de ratones jóvenes (de 1 a 3 días de edad).

Estos astrocitos inmaduros se trasplantaron a la corteza visual primaria de ratones adultos, tras lo cual se evaluó la actividad de la corteza visual después de cuatro días de oclusión monocular, una técnica estándar utilizada para evaluar la plasticidad cerebral. Descubrieron que los ratones trasplantados con los astrocitos inmaduros presentaban un alto nivel de plasticidad, a diferencia de los ratones de control que no recibieron el trasplante.

"Este estudio nos recuerda que en las neurociencias no debemos centrarnos sólo en las neuronas. Las células gliales, de las que los astrocitos son un subtipo, regulan la mayoría de las funciones del cerebro. Nos dimos cuenta de que estas células tienen funciones activas. Las células gliales son menos frágiles que las neuronas, por lo que representan un medio más accesible para actuar en el cerebro", subraya Rouach.

Las células gliales representan más de la mitad de las células del cerebro. No tienen el mismo linaje celular que las neuronas y sus funciones son muy diferentes. Hasta hace poco se las consideraba los "limpiadores" del cerebro, pero los investigadores se dieron cuenta de que también desempeñan un papel activo en la liberación de moléculas. En comparación con las neuronas, aparecen en una fase más tardía del desarrollo del cerebro, no se comunican de la misma manera y son predominantes.