El cerebro pisó el freno

Los científicos han descubierto un mecanismo inesperado de recuperación cerebral tras una lesión: las células precursoras de oligodendrocitos empiezan a liberar el neuropéptido CRH, la hormona liberadora de corticotropina. Esta hormona ralentiza temporalmente la maduración de las células vecinas y les permite esperar a que mejore el entorno desfavorable del tejido dañado. Los resultados se han publicado en la revista Cell Reports.

La mielina es una vaina aislante que recubre las fibras nerviosas. Acelera la transmisión de señales eléctricas y la producen los oligodendrocitos. Los nuevos oligodendrocitos se forman a partir de células precursoras que migran a las zonas dañadas y maduran poco a poco. El proceso debe estar muy bien coordinado: una maduración demasiado temprana puede poner en peligro a las propias células.

Los neuropéptidos son moléculas pequeñas, similares a proteínas, que permiten a las células comunicarse. A diferencia de los neurotransmisores habituales, que actúan mediante el contacto puntual entre dos células, se liberan en grandes cantidades y se propagan por el tejido circundante. La CRH es conocida por su papel en la respuesta del organismo al estrés. Sin embargo, Clemens Ries, Jan M. Deussing y sus colegas del Instituto de Psiquiatría de la Sociedad Max Planck estudiaron su función local al margen de las vías clásicas del estrés.

Los científicos utilizaron ratones modificados genéticamente cuyas células productoras de CRH emitían una señal fluorescente roja. Tras pequeñas lesiones cerebrales que imitaban heridas punzantes, esas células empezaron a congregarse alrededor de la zona dañada al cabo de unas 12 horas. La tinción de los tejidos mostró que no eran neuronas, como cabría esperar, sino células precursoras de oligodendrocitos, u OPC.

La observación se prolongó durante más de cuatro meses. En los primeros días después de la lesión se produjo una intensa proliferación de estas células; durante las semanas siguientes se transformaron en oligodendrocitos maduros. Las nuevas células se integraron en el tejido en reparación, formaron vainas de mielina alrededor de las fibras nerviosas y se mantuvieron hasta el final del periodo de observación.

A continuación, los investigadores buscaron células con el receptor CRHR1, el «receptor» molecular de la señal de CRH. Lo encontraron en un grupo distinto de OPC vecinas. Así descubrieron un sistema de comunicación: unas células liberan la hormona tras una lesión y otras la reciben y obtienen la instrucción de no apresurar su maduración.

Cuando los investigadores desactivaron la producción de CRH en las células precursoras o eliminaron por completo el receptor CRHR1, las células maduraron mucho más rápido. Sin embargo, en las lesiones grandes esto no ayudó: el número de oligodendrocitos que sobrevivían a largo plazo disminuía de forma notable. Una posible explicación es el estrés oxidativo, es decir, el exceso de moléculas químicamente reactivas en el tejido dañado. La pausa temporal permite a las células esperar hasta que las condiciones sean menos destructivas.

El mecanismo resultó importante también fuera de las lesiones. En el cerebro sano en desarrollo, el número de OPC con receptor CRHR1 aumenta a medida que los ratones crecen. En los animales jóvenes sin ese receptor, los oligodendrocitos se formaban antes de lo normal en la sustancia blanca del cerebro.

Las consecuencias persistían en la edad adulta. La resonancia magnética mostró un mayor contenido total de mielina en varias regiones cerebrales, incluido el cuerpo calloso, un gran haz de fibras nerviosas que conecta ambos hemisferios. La microscopía electrónica reveló un ajuste más preciso: las vainas de las fibras nerviosas pequeñas eran más gruesas, mientras que las de las grandes eran inusualmente finas. Esto indica que la CRH no se limita a aumentar la producción de mielina, sino que participa en su distribución según el tamaño de la fibra.

Los investigadores subrayan que el trabajo no demuestra que el estrés psicológico modifique directamente la mielina a través de este mecanismo. Aquí se estudiaron señales locales tras una lesión física y durante el desarrollo cerebral normal.

El estudio tiene una limitación. En el modelo principal, el receptor CRHR1 se eliminó de todo el organismo, de modo que desapareció no solo de las células precursoras, sino también de las neuronas. Esto pudo afectar indirectamente a las células gliales. En el futuro harán falta modelos en los que el receptor se desactive exclusivamente en las OPC, así como estudios sobre enfermedades que destruyen la mielina.

El trabajo se tituló «El neuropéptido CRH evita la diferenciación prematura de las OPC tras una lesión del sistema nervioso central y durante las primeras etapas del desarrollo posnatal». Sus autores son Clemens Ries, Tibor Stark, Benoit Boulat, Torben Ruhwedel, Jan Philipp Delling, Antonio Miralles Infante, Julia T. von Poblotzki, Alessandro Ulivi, Iven-Alex von Mücke-Heim, Simon Chang, Kenji Sakimura, Keiichi Itoi, Dennis B. Nestvogel, Alessio Attardo, Michael Czisch, Klaus-Armin Nave, Wiebke Möbius, Leda Dimou y Jan M. Deussing.