Entendiendo a Barbara

Center for Genetic Resources Information, Instituto Nacional de Genética de Japón

HM nunca supo la crucial contribución que había hecho a la neurología. En 1926, cuando tenía siete años, sufrió un aparatoso accidente de bicicleta que le causó una epilepsia intratable. A los 27 años, y no sabiendo ya qué hacer, sus médicos le derivaron al hospital de Hartford, donde el neurocirujano William Scoville le extirpó el hipocampo, una pequeña estructura sepultada en lo más hondo del cerebro sobre cuya función cundía por entonces el más embarazoso de los desconciertos. ¿Era el hipocampo la sede de la percepción olfativa? ¿Estaba implicado en la inhibición del comportamiento? O espera un momento, ¿no tendría que ver más bien con la ansiedad? Un palo de ciego tras otro hasta que HM cayó en la mesa de operaciones de Scoville.

La resección del hipocampo fue un éxito en un sentido estrecho --en efecto alivió la epilepsia del paciente--, pero eliminó casi por completo su capacidad para generar nuevas memorias. La cirugía de Scoville estableció sin margen de duda que el hipocampo tiene un papel central en el aprendizaje y la formación de memorias. Un dato neurológico crucial que HM, por razones que ahora resultarán obvias, nunca pudo llegar a conocer. O no por más de tres segundos.

El medio siglo de investigación que ha transcurrido desde entonces no ha dejado de generar revelaciones y destruir dogmas. La formación de memorias en el hipocampo, sabemos hoy, no solo está asociada a cambios estructurales, como la remodelación de las sinapsis, o conexiones entre neuronas, sino también a la producción de neuronas nuevas en los individuos adultos, un hecho que se creía imposible hasta hace unos años. Y que de hecho lo es en la mayoría de las zonas cerebrales: el hipocampo es una de las escasísimas estructuras cerebrales que genera nuevas neuronas a lo largo de la vida adulta. ¿Nuevas neuronas, nuevas memorias? Mete la primera y vamos a ver qué hay de esto.

La mayoría de los datos relevantes provienen de estudios con ratones. Por ejemplo, estimular la producción de neuronas en el hipocampo (neurogénesis, en la jerga) mejora la memoria espacial y la discriminación entre escenas parecidas (pattern separation, en la jerga). Las nuevas neuronas provienen de células madre neurales: unas células que ya se han comprometido a formar parte del cerebro, pero que conservan la suficiente inmadurez para seguir proliferando y produciendo neuronas de distintos tipos. Los factores que estimulan su producción son los mismos que promueven el desarrollo del sistema nervioso embrionario (con nombres como Notch, hedgehog y Wnt, nacidos de la genética de Drosophila).

Las células nuevas no inventan circuitos originales, sino que se integran en los preexistentes. Tienen, sin embargo, una mayor plasticidad sináptica. Su eliminación en ratones estropea el aprendizaje de la navegación espacial, y su retención en la memoria a largo plazo. También la discriminación entre distintos patrones visuales y la reorganización de los recuerdos que normalmente fluye desde el hipocampo hasta otras estructuras cerebrales. La hipótesis que ha ganado más fuerza últimamente es que las nuevas neuronas del hipocampo se especializan en el tipo de experiencias que el adulto está viviendo en esa época, y que por tanto hacen contribuciones únicas al aprendizaje y la memoria de esas situaciones específicas. Que estos nuevos circuitos sean mucho más flexibles que los antiguos sugiere que la plasticidad no es un atributo general del cerebro adulto: se restringe a los circuitos nuevos, y por tanto permite a los antiguos preservar lo que ya habían aprendido.

Las investigaciones más recientes dejan pocas dudas de que la reducción de la neurogénesis en el hipotálamo no solo está asociada al alzheimer, sino que lo precede. Todos los genes conocidos de propensión al alzheimer afectan a la producción de nuevas neuronas. Los ratones con algunas de estas variantes genéticas gastan muchas de sus células madre neuronales en el individuo joven, que por tanto se queda sin ellas en la edad madura.

¿Por qué el hipocampo sigue generando nuevas neuronas cuando el resto del cerebro ya no lo hace? Nadie lo sabe aún, pero hay un nuevo dato muy llamativo. El equipo de Fred Gage, del Instituto Salk de California, ha identificado 7.743 saltos de transposones en el hipocampo de tres personas. Los trasposones son elementos genéticos --trozos de ADN-- capaces de saltar de un lugar a otro del genoma. Cuando un salto ocurre en una célula madre neuronal, todas sus descendientes forman un clon de neuronas genéticamente distintas del resto, como los puntos de distintos colores de las mazorcas de maíz.

"El hipocampo parece estar predispuesto a las transposiciones somáticas", dice Gage, "lo que es llamativo, ya que su zona subgranular es una fuente importante de neurogénesis adulta; esto es coherente con la hipótesis de que la transposición está relacionada con la plasticidad neuronal".

Al fin alguien ha entendido a Barbara McClintock.

 

 Robert Martienssen, Cold Spring Harbor Laboratory

 



Comments

[Publicado por: agario]

very blog thanks admin

[Publicado por: Fandoval Noia Vilanova]

Pero qué burros sois. En el hipotálamo NO hay neurogénesis como se asegura en el párrafo 6. Además, ¿no sabéis que también hay neurogénesis (y mucha) en la sustancia blanca, y en el neuroepitelio olfativo?

[Publicado por: jesús jardín]

muy interesante el comentario cuatro. La búsqueda de lo nocivo no precluye el agasajo de lo necesario. En serio.

[Publicado por: Aprende a seducir]

Recuerdo haber leído sobre el caso, brutal...
Todos los secretos para seducir mujeres clickando sobre mi nombre.

[Publicado por: un vegetariano]

La imagen de las petunias al principio está relacionada con los transposones, ya que al saltar de un sitio a otro inactivan genes y crean patrones de color diferentes. Barbara McClintock descubrió los transposones en maíz y por ello (aunque bien de años más tarde porque nadie la creía) consiguió un nobel en 1983. Uno de los laboratorios de Cold Spring Harbor aún lleva su nombre. Rob Martienssen también trabaja en ese centro de Long Island, New York, en lo mismo.

[Publicado por: Ana]

Gran artículo. Saludos de una futura bióloga.

[Publicado por: Pedro]

"Los trasposones son elementos genéticos --trozos de ADN-- capaces de saltar de un lugar a otro del genoma. Cuando un salto ocurre en una célula madre neuronal, todas sus descendientes forman un clon de neuronas genéticamente distintas del resto, como los puntos de distintos colores de las mazorcas de maíz." Eso respondería el por qué de las fotos "sin sentido". Sigo sin respuesta :(

[Publicado por: MS]

De acuerdo con Limm. Bueno el articulo, pero una pena que se recurra a una figura llamativa pero no relacionada con aspectos de memoria y del hipocampo. Un recurso muy simple que resta credibilidad al resto del comentario

[Publicado por: Limm]

¿Realmente era necesaria la imagen de las campanillas transformadas con las construcciones de las inserciones debajo? Tan bonito como inútil si no se las menciona para nada.

[Publicado por: Jose M.]

Muy buen articulo, me ha gustado mucho. Enhorabuena.

[Publicado por: Pedro]

Creo q te pasas Mayte, estás muy sensible o qué? el blogero hace referencia a un caso, te refieres a HM? Ya hace tiempo de eso, ahora te piden consentimiento para todo, si bien es cierto que todavía hay médicos que de humanos tienen lo mismo que un chimpancé o menos, y no me refiero al físico. Pero bueno, hay de todo. Por cierto alguien me responde a mi duda? Ahora que me fijo, dije Hipotálamo, pero me refería al Hipocampo que es lo que se menciona en el artículo.

[Publicado por: Mayte]

La pena es la cantidad de gente y animales que sufren para que unos cuántos especulen. Yo tb he estudiado biología y creo que lo primero que deberían es enseñar a respetar al resto de los seres....... en este artículo la manera de hablar del enfermo me parece patéticamente estúpida

[Publicado por: Gracias]

Muchas gracias por este magnífico blog, cuando estudié biología en el instituto, aprendí que las neuronas se perdían y no se recuperaban nunca más. Esto es algo que me ha preocupado y he sentido una gran inquietud al respecto. Hace un mes, pregunté sobre este particular y no supieron responderme, me alegro mucho de que usted lo haya hecho. Su blog es interesantísimo y me encanta.

[Publicado por: hola]

Me ha encantado este articulo, muy interesante y por fin reconociendo el labor de Barbara McClintock

[Publicado por: jose]

Estimado Javier, gracias por tu magnífico resumen y por facilitar su entendimiento. Me gustaría preguntarte si en tu opinión existe alguna relación entre la neurogénesis hipocampal alterada y los gliomas cerebrales, que con frecuencia se localizan en lóbulos temporales, o si hay alguna posible relación con lo que se ha llamado chimio-brain o posible disfunción cognitiva leve que pueden presentar algunas pacientes que han recibido quimioterapia por un cáncer de mama y refieren alteración de memoria y cierta alteración en evaluaciones neuropsicológicas unos años después. Gracias.

[Publicado por: Alvaro]

Hay gente que se trata la epilepsia con cannabis.

[Publicado por: Pedro]

El hipotálamo se encuentra en lo más profundo de la masa encefálica, cuando genera memoria nueva destinada a preservar algo que sucede en el momento actual, significa eso, que lo es así como los anillos de un árbol, osea, los recuerdos más viejos se encuentran en el anillo más externo y la memoria reciente en el interior? Por cierto, muy interesante el artículo, por lo menos para la gente que no acostumbra a estudiar ese tipo de cosas.

[Publicado por: anna]

Alberto, como se dice en el blog, los transposones son piezas de ADN que "saltan" de un lugar a otro del genoma, integrándose allí donde van. Las células somáticas se dividen por mitosis, lo que significa que la célula madre se divide para generar dos células hijas idénticas con el mismo material genético entre ellas y al de la madre. De ahí se deduce que la transposición se hereda en las células hijas. La herencia de la que tu hablas, mediante gametogénesis y fecundación se aplica (mayoritariamente) a organismos multicelulares. Por cierto, gran blog!!!

[Publicado por: Jesús de Pedro]

Gracias Javier por la atracción y calidad de tus textos. Ojala algun dia caigas en la tentacion de moverte desde la capa subgranular del hipocampo al Alzheimer total. Te seguiremos esperando....

[Publicado por: Alberto]

Daniel Tubau, por lo que he entendido yo, no es así como tú dices. Esos cambios en el genoma solo se transmiten a las neuronas que deriven de las células que hayan sufrido dicho cambio. No tienen forma de transmitirse a la descendencia.
Si por el contrario la mutación la sufriera un gameto (espermatozoide u óvulo) entonces sí podría transmitirse a la descendencia.

[Publicado por: Daniel Tubau]

Saludos Javier y felicidades por tu blog, que seguiré con interés, como todo lo tuyo. Tengo una pregunta que quizá es una muestra de mi ignorancia científica. Cuando se producen esos cambios en el genoma, ¿eso tiene alguna influencia en la descendencia? Me refiero a si los hijos nacidos antes de ese cambio y después pueden tener un rasgo diferente, como parece que sucede con las mazorcas de maíz, si lo he entendido bien. De ser así, sería lo más parecido a la trasmisión de un carácter adquirido, aunque no creo que ello nos obligue a aceptar el lamarquismo.

[Publicado por: antonieta cendoya]

.....gracias....que artículos más bien escritos, con sus puntitos de ironía...ligeros...apasionantes...

[Publicado por: antonieta cendoya]

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[Publicado por: antonieta cendoya]

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[Publicado por: antonieta cendoya]

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