Un equipo de neurocientíficos de la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), en Trieste (Italia), ha conseguido despejar interrogantes sobre los astrocitos, moléculas con forma de estrella que, en el cerebro, son básicas para la actividad neuronal además de estar implicadas en diversas enfermedades, como sostienen en un estudio publicado en Cerebral Cortex.
Los astrocitos tienen un papel activo en el Sistema Nervioso Central, como explicaron en 2015 Teresa Guillamón-Vivancos y Ulises Gómez-Pinedo, del Laboratorio de Medicina Regenerativa del hospital Clínico San Carlos (Madrid). En su estudio, hacían hincapié en que su conocimiento “parece esencial para comprender los mecanismos de las enfermedades neurodegenerativas”.
Aunque desde su descripción por Ramón y Cajal y luego por Río-Ortega, se habían considerado tradicionalmente como simples células de soporte, en los últimos años se ha reconsiderado su función.
“A medida que se avanzó en su conocimiento -recuerdan Teresa Guillamón-Vivancos y Ulises Gómez-Pinedo- se estableció que eran elementos necesarios para mantener el microambiente que permite el correcto funcionamiento y en los últimos 20 años se les ha atribuido una gran variedad de funciones específicas”.
Ahora, el equipo de Mallamaci destaca que, a medida que se desarrolla el embrión, la totalidad de las células madre dan lugar a células progenitoras más especializadas que, a su vez, pueden multiplicarse y diferenciarse, por ejemplo, solo en astrocitos o solo en neuronas. Sin embargo, hasta ahora nadie había analizado en profundidad la teoría de que este proceso podría seguir distintas dinámicas en diferentes partes del cerebro.
Manuela Santo, de este equipo, reconoce que pensaron que debería haber una discrepancia, ya que las células madre que componen el hipocampo, que es una estructura relativamente pequeña, “se encuentran en cantidades proporcionalmente mayores que en el neocórtex, que es una estructura más grande. Nadie, sin embargo, había investigado antes el mecanismo subyacente”.
Generación de astrocitos
El equipo de Mallamaci observó en roedores que las células madre de partes específicas del cortex tenían una propensión diferente a generar astrocitos y seguían dos dinámicas distintas. En el hipocampo y en las áreas mediales del cerebro en general, las células madre neurales producen una gran cantidad de progenitoras, que son poco propensas a proliferar y diferenciarse rápidamente en astrocitos.
Por el contrario, en partes anterolaterales del cortex, las células progenitoras producidas por las células madre son pocas y se diferencian en astrocitos relativamente tarde, después de una alta proliferación.
Detrás de esta diferencia está la exposición temprana de las células madre a diferentes dosis del factor de transcripción Emx2, que ya se sabía que estaba involucrado en la astrogénesis.
El gen Emx2 se expresa en niveles muy altos en la zona del hipocampo, que es precisamente donde se producen los astrocitos antes que en otras zonas de la corteza cerebral.
En este punto, Laura Rigoldi, autora principal del estudio, subraya que “una de las cosas más interesantes que descubrimos es que las células madre del hipocampo no solo saben que tienen que generar más progenitoras comisionadas, sino que incluso pueden programar su comportamiento molecular, enseñándoles a proliferar menos”.
Implicaciones potenciales para el tratamiento del glioblastoma
Estos neurocientíficos, junto con la doctora española Verónica Martínez-Cerdeño, que ahora trabaja en la Facultad de Medicina de la Universidad de California, en Davis (EE UU), descubrieron que este comportamiento se puede reproducir in vitro al obligar a una célula neurotroncal a expresar el gen Emx2, como sucede en el hipocampo.
Esta señal es todo lo que se necesita para inducir la producción de muchos progenitores programados para una proliferación breve, incluso en las células descendientes.
“Este estudio sobre astrogénesis se ha sumado a la lista de mecanismos que involucran este importante gen de crecimiento. También abre vías interesantes para nuevos proyectos de investigación en la especialización regional de los astrocitos”, puntualiza Manuela Santo para, a renglón seguido, destacar que “los resultados de este estudio podrían, en el futuro, tener implicaciones potenciales para el tratamiento del glioblastoma, una forma muy agresiva de tumor cerebral”.
“Por el momento, es pura especulación, por lo que somos muy cautelosos, pero por estudios anteriores sabemos que, si sobreexpresamos el gen Emx2 específicamente en células madre de glioblastoma, reducimos en gran medida la capacidad de crecimiento del tumor”, explica Mallamaci.
«Esto puede reflejar el hecho -añade- de que si el gen está altamente expresado en las células madre, estas células instruyen a las células hijas para que proliferen menos y esa enseñanza se transmite a las siguientes generaciones».
