Región de Murcia
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La genoarquitectura como medio para comprender mejor el funcionamiento del cerebro

Se sabe poco de los mecanismos básicos de ciertas enfermedades cerebrales (neurológicas, psíquicas), así como de la propia biología del cerebro sano, el órgano supremo que nos permite controlar nuestro manejo corporal en el entorno (conducta), así como los procesos vitales de nuestras vísceras (seguir vivos), a la par que guía nuestro crecimiento y bienestar. Es por ello que el GERM 'Desarrollo genoarquitectónico del cerebro y aplicaciones a enfermedades neurodegenerativas y cáncer' liderado por, el investigador y neurólogo, Luis Puelles se plantean preguntas sobre la estructura fundamental de los sistemas funcionales cerebrales que generan las múltiples capacidades de nuestra mente, en sus aspectos ya sea consciente o inconsciente. De ahí que resulten justificados nuevos intentos de explorar la complejidad cerebral, a menudo usando modelos animales, como el ratón o la rata, con la intención de extrapolar más tarde las conclusiones al cerebro humano.

"Modernamente, esto se hace atendiendo a la estructura química (molecular) diferenciada de las numerosas neuronas de distinto tipo que pueblan el cerebro (como los tipos de plantas en un jardín botánico), las cuales están interconectadas en forma de redes complejas útiles para la creación de un modelo interno del mundo en el que vivimos y la planificación en éste de nuestras intenciones (u objetivos) para la satisfacción de nuestras necesidades. Dicha estructura molecular característica de cada tipo neuronal le confiere tanto sus capacidades funcionales normales (su especialidad individual) como sus posibilidades de afectación patológica, o eventualmente de curación (reacción al medicamento o a productos tóxicos como el alcohol o las drogas)", explica el investigador.

Las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer resultan de errores congénitos o daños sobrevenidos en ciertas propiedades moleculares de las neuronas u otras células cerebrales (por ejemplo, los vasos sanguíneos cerebrales). En un caso mueren células que deberían seguir vivas, con lo que perdemos funciones vitales, y en el otro caso se produce un exceso de células invasoras que finalmente puede matarnos. Una buena parte del estudio en este proyecto – la que aborda el ‘desarrollo genoarquitectónico’- explora los procesos normales de diferenciación molecular neuronales en el embrión, estudiando la aparición localizada en diversas regiones del esbozo cerebral de células madre capaces de producir tipos concretos de neuronas. Tales células madre, o las mismas neuronas, activan ciertas combinaciones (códigos) de genes.

En palabras de Puelles "Generamos ‘mapas’ que describen dónde encontrar las fronteras entre los campos que producen distintos tipos de neuronas, los cuales son de utilidad a muchos otros colegas ocupados en tareas de investigación básica o clínica (somos como exploradores que hacen mapas de nuevos territorios cerebrales antes desconocidos, que luego son usados por otros que vienen detrás). A menudo hay neuronas jóvenes que se desplazan de su lugar de nacimiento a un lugar cerebral distinto, que luego ocupan en el adulto, para realizar allí sus funciones. Estas migraciones también pueden fallar, dando lugar a procesos disfuncionales (p.ej., fallos en el desarrollo mental), por lo cual también nos interesa estudiarlas molecularmente, con una perspectiva de diagnóstico clínico in mente".

Este detallado conocimiento genoarquitectónico que va aportando el grupo de investigación sirve de base para progresar ulteriormente en la comprensión de los posibles mecanismos patológicos que podrían afectar estas regiones del cerebro, así como en las posibilidades de tratamiento futuro. Tales resultados aplicados requieren algún tiempo (a medio o largo plazo), ya que dependen de una diversidad de otros estudios básicos. El conocimiento médico debe progresar en varias direcciones complementarias para alcanzar metas significativas. Éstas serían del todo imposibles si no se realizase este tipo de investigación básica. No obstante, el equipo de Puelles estudia también las posibles aplicaciones prácticas en la clínica, en particular en enfermedades neurodegenerativas y ciertos tipos de cáncer. Analizan concretamente efectos tróficos (favorecedores de la supervivencia o la regeneración neuronal) en enfermedades neurodegenerativas, y también estudiamos ciertos mecanismos de propagación y crecimiento de tumores de tipo glial (denominados gliomas), que ocurren en contacto con la pared de los vasos sanguíneos.

Luis Puelles lidera el Grupo de Excelencia de la Región de Murcia 'Desarrollo genoarquitectónico del cerebro y aplicaciones a enfermedades neurodegenerativas y cáncer” en el Departamente de Anatomía Humana, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Murcia.