jueves, 9 de febrero de 2012

A través de las conexiones neuronales

 DIALOGO CON FERNANDA LEDDA, DOCTORA EN CIENCIAS BIOLOGICAS
Imagen: Pablo Piovano

 Todo lo que ocurre en el cuerpo humano pasa por el cerebro a través de las neuronas y sus, a veces, larguísimos axones. Cabalgando como una proteína por un axón, el Jinete Hipotético explora los recovecos de la mente.

–Usted trabaja en el área de neurociencias.
–Sí, aunque hice mi doctorado en un área completamente diferente. Después me posdoctoré en Estocolmo y me quedé investigando allí durante diez años, hasta que volví a la Argentina en 2008. Cuando me fui, en el ’99, el panorama para la ciencia argentina era, cuanto menos, caótico. Después desde allá me fui enterando de las cosas que se iban haciendo acá, como la creación del ministerio, y fue un buen empujón para regresar.
–¿Y ahora qué investiga? –Estoy tratando de entender los mecanismos moleculares y celulares que están involucrados en el desarrollo del sistema nervioso para poder utilizarlos como herramientas posteriormente para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. El tipo de trabajo que hago es “básico”: intento encontrar moléculas que participan en la diferenciación a partir de precursores neuronales a neuronas, y ver cómo estas neuronas son capaces de llegar a sus células blanco, a hacer los contactos correctos durante el desarrollo normal.
–No entiendo bien... ¿De qué momento del desarrollo estamos hablando? –Del desarrollo temprano, en el embrión. Durante ese desarrollo intento ver cómo llegamos a las distintas poblaciones neuronales. Porque cada una de ellas utiliza distintos procedimientos para encontrar su target, su célula blanco.
–¿Qué son las células blanco? –Puede ser el contacto de otra neurona, o una célula muscular, o una célula sensorial. A ver: el sistema nervioso está formado por millones de neuronas conectadas entre sí. Pero no todas son iguales; tenemos muchas que son diferentes entre ellas. Algunas están involucradas en los procesos de memoria; otras participan en los movimientos; otras, en la transmisión de sensaciones (tacto, gusto, dolor). Cada una de esas poblaciones tiene sus propias características y necesita distintos factores para poder crecer y establecer su conexión correcta.
–Perfecto. Continuemos. –Bueno, nosotros estudiamos cómo funcionan estos mecanismos en el embrión. Porque conocer los mecanismos moleculares y celulares de cómo ocurren estos procesos normalmente nos ayuda a ver qué pasa cuando este mecanismo está alterado por algún motivo, como en distintas patologías neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson).
–Pero el Alzheimer se produce en otro momento del desarrollo. –Completamente. Pero conocer cómo funcionan los sistemas durante el desarrollo nos permite tratar de hacer que crezcan nuevas neuronas, o proteger a esas neuronas. O por ejemplo: en un proceso de regeneración neuronal, si hay un tipo de accidente que afecta a las neuronas de la médula espinal, en general lo que ocurre es que hay un corte de las prolongaciones de esas neuronas (que se llaman motoneuronas), y lo que ocurre es que al no recibir las señales adecuadas, esas neuronas terminan muriendo. No inervan los músculos adecuados y entonces se produce una parálisis. Entendiendo cómo durante el estadio temprano del desarrollo esas neuronas han logrado establecer la conexión necesaria, nos puede permitir de alguna forma tratar de lograr después de una injuria que las neuronas vuelvan a crecer y encontrar su blanco.
–¿Es posible que una neurona vuelva a crecer? Porque antes era un artículo de fe que las neuronas no se regeneraban... –Bueno, que las neuronas vuelvan a crecer es posible, y de hecho es fácil en muchas poblaciones neuronales. En otras es mucho más difícil lograr que vuelvan a crecer. Ojo, no estamos hablando de que se mueran y vuelvan a aparecer, sino de que se corte una extensión (lo que se conoce como axón) y se pueda regenerar. Eso es posible en algunos tipos y en otros no. Por otro lado, también es cierto que durante mucho tiempo se pensó que las neuronas no podían dividirse, que una vez que se generaban no podían dividirse. Actualmente se sabe que existen ciertas regiones del cerebro en las cuales hay aparición de precursores neuronales que pueden diferenciarse y convertirse en neuronas maduras. Otra de nuestras líneas de trabajo tiene que ver con el estudio de esos precursores neuronales para ver cómo se puede modularlos para hacer que se diferencien a distintos tipos de neuronas.
–¿Qué es un precursor? –Es una célula parcialmente indiferenciada. Digo “parcialmente” porque un precursor neuronal nunca podría dar un hepatocito: podrá dar una neurona, una glia. Saber cuáles son las señales que estos precursores necesitan para diferenciarse en distintos tipos neuronales nos permitiría hacer neuronas que pudieran reemplazar a las que se pierden en Parkinson (que son las dopaminérgicas), o diferenciar estos precursores en otro tipo neuronal como las neuronas hipocampales, que son las que se dañan en Alzheimer, o diferenciarlas en motoneuronas, que son las que permiten los movimientos...
–¿Y cuáles son las señales? –Son proteínas producidas durante el desarrollo normal y que participan en la diferenciación y en el proceso de señalarles a las neuronas el camino que tienen que seguir.
–¿Y cómo lo hacen? –Muchos de estos factores son producidos directamente por las células blanco, es decir, por la célula que tiene que contactar la neurona...
–O sea, la célula manda una señal de que necesita una neurona. –Claro. El músculo, por ejemplo, manda una señal a una célula; esa célula, que tiene receptores para esa señal, va a ir navegando en su neurita (su axón) hasta hacer contacto con ese blanco.
–Que puede ser muy lejos. –Sí. Pero también hay señales intermedias, que ayudan a la neurona a conectar su blanco.
–¿Las neuronas conectan directamente con las células blanco? –Sí. El axón puede ser larguísimo: hay neuronas que van desde la médula espinal hasta un músculo de la pierna, por ejemplo.
–¿Pero las motoneuronas no están en el cerebro? –Tenemos algunas, pero la mayoría está a lo largo de toda la médula espinal. De ahí salen las prolongaciones que llegan a cada uno de los músculos. Lo que ocurre es que estas neuronas son muy sensibles. Ante una injuria, como no pueden regenerarse (porque hasta el momento no se conoce cómo se hace para regenerar estas conexiones), se produce una parálisis. Por eso dependiendo de a qué nivel de la médula espinal ocurra la injuria, uno va a tener parálisis en distintos lugares de nuestro cuerpo. Una cosa muy interesante en cuanto a las neuronas es que son células muy diferentes entre sí, a diferencia de otros tipos celulares. Son las células más diferenciadas que tenemos en nuestro organismo, y esos tipos neuronales son completamente diferentes. En el cuerpo de la neurona, entonces, está el núcleo, el ADN, que produce nuevas proteínas dependiendo de la señal que haya recibido de ese blanco que se encontraba lejos. Lo que yo intento, entonces, es entender cómo esas señales viajan a través de esas prolongaciones, cómo llega la información...
–¿En cuánto tiempo llega? –En tiempos muy breves, pero depende de cómo sea la señal. Las señales eléctricas, por ejemplo, son rapidísimas, pero las moleculares pueden tardar algunas horas. Y encender una maquinaria de síntesis de nuevas proteínas, también puede llevar algunas horas. Hay distintos tipos de señales: algunas inmediatas llevan milisegundos, y otras exigen un tiempo mayor de elaboración. Todas aquellas que requieren que funcione esta maquinaria de síntesis de proteínas demoran más tiempo.
–¿En qué otra parte del cuerpo hay neuronas? –En todo el cuerpo. O sea: principalmente, en el cerebro y en la médula. Pero después tenemos ganglios, conjuntos de neuronas, desperdigados por todo el cuerpo.
–¿Y esas neuronas están conectadas al cerebro? –El sistema nervioso está todo conectado entre sí, pero está altamente especializado en distintas funciones. El sistema nervioso periférico lo vamos a tener distribuido a lo largo de todo el cuerpo. Si nosotros sentimos un pinchazo o un dolor es porque hay neuronas que están inervando la piel y que llegan a las neuronas sensoriales, que detectan ese dolor, se conectan con las motoneuronas (que regulan el movimiento) y es por eso que retraemos el brazo.
–¿Todo eso sin pasar por el cerebro? –Bueno, hay conexiones con el cerebro. Las motoneuronas pertenecen al sistema nervioso central, por más que no estén propiamente en el cerebro.
–¿Todos los animales tienen neuronas? –Sí. De hecho hay muchos estudios muy informativos sobre el sistema nervioso que se hacen en gusanos o en moscas.