Diferencia entre revisiones de «Neurogénesis adulta»

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[[File:Proliferating cells in the dentate gyrus (crop).jpg|thumb|240px|[[Bromodesoxiuridina|BrdU]] (rojo), un marcador de [[replicación de ADN]], resalta la neurogenesis en la zona subgranular del [[giro dentado]] del [[hipocampo]]. Fragmento de una [[:commons:File:Phenotypes of proliferating cells in the Rostral Migratory Stream and Dentate Gyrus.jpg|ilustración]] de Faiz ''et al''., 2005.<ref name="pmid15826306">{{cite journal |author=Faiz M, Acarin L, Castellano B, Gonzalez B |title=Proliferation dynamics of germinative zone cells in the intact and excitotoxically lesioned postnatal rat brain |journal=BMC Neurosci |volume=6 |issue= |pages=26 |year=2005 |pmid=15826306 |pmc=1087489 |doi=10.1186/1471-2202-6-26 |url=http://www.biomedcentral.com/1471-2202/6/26}}</ref>]]
[[Archivo:Neurona.svg|thumb|256px|Una [[neurona]].]]
La '''neurogénesis''' es la producción de [[neurona]]s en el [[sistema nervioso central]] (SNC).


Hay que distinguir entre la neurogénesis en el desarrollo y la neurogénesis en seres adultos, que fue descubierta en el último tercio del [[siglo XX]].
La '''neurogénesis''' (nacimiento de nuevas [[neurona]]s) es el proceso por medio el cual se generan nuevas [[neurona]]s a partir de células madre neurales y células progenitoras.<ref>{{cite journal |doi=10.1016/j.yexcr.2012.09.008|title=Skeletal muscle neural progenitor cells exhibit properties of NG2-glia.|year=2013 |last1=Birbrair |first1=Alexander |last2=Zhang |first2=Tan |last3=Wang |first3=Zhong-Min |last4=Messi |first4=Maria Laura |last5=Enikolopov |first5=Grigori N. |last6=Mintz |first6=Akiva |last7=Delbono |first7=Osvaldo |journal=Experimental Cell Research |volume=319 |pages=45–63 |pmid=22999866 |issue=1 |pmc=3597239}}</ref> La neurogénesis está más activa durante el [[desarrollo prenatal]], y es responsable por poblar con [[neurona]]s el [[cerebro]] en crecimiento. Recientemente, se ha demostrado que la neurogénesis continúa en dos partes del cerebro adulto de [[mamíferos]]: el [[hipocampo]] y la zona subventricular. Algunos estudios han mostrado que la [[testosterona]] en [[vertebrados]], y la [[Suplemento culturista#Prohormonas|prohormona]] [[ecdisona]] en insectos, influyen en la velocidad de neurogénesis.


==Presencia en adultos==
== Neurogénesis en el desarrollo humano ==
La neurogénesis en el desarrollo es el proceso de formación de nuevas neuronas dentro de un proceso más amplio, el de formación del sistema nervioso (SN) o [[morfogénesis]]. En la siguiente descripción nos vamos a centrar en la neurogénesis humana, si bien se da un proceso similar en la mayoría de mamíferos y otros vertebrados. Vale mencionar que la neurogénesis pudiese verse afectada si se bloquea la molécula BDNF (Brain Derived Neurothrophic Factor) que se relaciona al crecimiento y a la supervivencia de nuevas neuronas.


[[File:Doublecortin expression.png|thumb|right|
=== Fase de proliferación celular ===
Expresión de la proteína doblecortina en el [[giro dentado]] del [[cerebro]] de la rata, día 21 postnatal. Oomen ''et al.'', 2009.<ref name="dcx">{{cite journal |author=Oomen CA, Girardi CE, Cahyadi R, &#39;&#39;et al.&#39;&#39; |editor1-last=Baune |editor1-first=Bernhard |title=Opposite effects of early maternal deprivation on neurogenesis in male versus female rats |journal=PLoS ONE |volume=4 |issue=1 |pages=e3675 |year=2009 |pmid=19180242 |pmc=2629844 |doi=10.1371/journal.pone.0003675 |bibcode = 2009PLoSO...4.3675O }}</ref>]]
Se denomina fase de [[proliferación celular]] a aquella en la que las células que componen el SN (neuronas y células gliales), en sus etapas no diferenciadas se dividen para aumentar el número de precursores neuronales y gliales. De las diferentes fases de la morfogénesis es esta la que propiamente se puede considerar como la fase de la neurogénesis.


Durante la adultez hay un constante nacimiento de nuevas [[neurona]]s mayormente en dos regiones del [[cerebro]]:
En los seres humanos esta fase del desarrollo se da en la cuarta semana de gestación a partir del [[neuroepitelio]], que está formado por las llamadas ''[[células madre]] del SNC''. Esas células madre producen las llamadas células progenitoras, que a su vez darán neuronas inmaduras o neuroblastos. Una vez que nacen las neuronas, que como ha quedado dicho son todavía inmaduras, pierden su capacidad reproductora.
* La '''zona subventricular''' (ZSV) recubriendo los [[ventrículos laterales]], donde las células madre neurales y las células progenitoras generan nuevas [[neurona]]s ([[neuroblasto]]) que migran al [[bulbo olfatorio]] por medio de la corriente migratoria rostral. No obstante, estudios recientes han demostrado que estas células migran al [[cuerpo estriado]] en humanos<ref>{{cite journal|last1=Ernst, A., Alkass, K., Bernard, S., Salehpour, M., Perl, S., Tisdale, J., Possnert, G., Druid, H., and Fisen, J.|title=Neurogenesis in the striatum of the adult human brain|date=2014|issue=156|pages=1072–1083}}</ref> y no en el [[bulbo olfatorio]] <ref>{{cite journal|last1=Bergmann, O., Liebel, J., Bernard, S., Alkass, K., Yeung, M.S.Y., Steier, P., Kutschera, W., Johnson, L., Landen, M., Druid, H., Spalding, K.L., Frisen, J.|title=The age of olfactory bulb neurons in humans|journal=Neuron|date=2012|volume=74|pages=634–639|doi=10.1016/j.neuron.2012.03.030 }}</ref>


* La '''zona subgranular''' (ZSG), parte del [[giro dentado]] del [[hipocampo]].
Esta fase abarca hasta aproximadamente el quinto mes de gestación, si bien no cabe olvidar que no ocurre simultáneamente en todo el [[tubo neural]], sino que cada región tiene su propio periodo de neurogénesis. El proceso no acaba ahí, sino que para que propiamente podamos hablar del sistema nervioso las células que lo componen aún deben pasar por diferentes momentos.
Muchas de las células recién nacidas mueren poco después de haber nacido,<ref>{{cite journal|last1=Dayer, A.G., Ford, A.A., Cleaver, K.M., Yassaee, M., Cameron, H.A.|title=Short-term and long-term survival of new neurons in the rat dentate gyrus|journal=The Journal of Comparative Neurology|date=2003|volume=460|pages=563–572|doi=10.1002/cne.10675 }}</ref> aunque una cierta algunas de ellas se vuelven funcionales dentro del tejido cerebral circundante.<ref>{{cite journal|last1=Toni, N., Teng, E.M., Bushong, E.A., Aimone, J.B., Zhao, C., Consiglio, A., van Praag, H., Martone, M.E., Ellisman, M.H. and Gage, F.H.|title=Synapse formation on neurons born in the adult hippocampus|journal=Nature Neuroscience|date=2007|volume=10|issue=6|pages=727–734.|doi=10.1038/nn1908}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Vivar, C., Potter, M.C., Choi, J., Lee, J., Stringer, T.P., Callawy, E.M., Gage, F.H., Suh, H., van Praag, H.|title=Monosynaptic inputs to new neurons in the dentate gyrus.|journal=Nature Communications|date=2012|issue=3(1038)|doi=10.1038/ncomms2101}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Toni, N., Laplagne, D.A., Zhao, C., Lombardi, G., Ribak, C.E., Gage, F.H., and Schinder, A.F.|title=Neurons born in the adult dentate gyrus form functional synapses with target cells|journal=Nature Neuroscience|date=2008|volume=11|issue=8|doi=10.1038/nn.2156|pmid=18622400|pmc=2572641}}</ref>


La neurogénesis en adultos es un ejemplo de una teoría científica ampliamente aceptada siendo estudiada a mayor detalle. Los primeros [[neuroanatomía|neuroanatomisas]], incluyendo a [[Santiago Ramón y Cajal]], consideraban que el sistema nervioso no sufría cambios y era incapaz de regenerarse. La primera evidencia de neurogénesis en mamíferos adultos en la [[corteza cerebral]] fue presentada por [[Joseph Altman]] en 1962,<ref>{{cita publicación |apellidos=Altman |nombre=J. |año=1962 |título="Are new neurons formed in the brains of adult mammals?" |publicación=Science |volumen=135 |número=3509 |páginas=1127-1128}} </ref> seguido por el descubrimiento de neurogénesis en adultos en el [[giro dentado]] del [[hipocampo]] en 1963.<ref>{{cita publicación |apellidos=Altman |nombre=J. |año=1963 |título="Autoradiographic investigation of cell proliferation in the brains of rats and cats" |publicación=The Anatomical Record |volumen=145 |número=4 |páginas=573-591}}</ref> En 1969, [[Joseph Altman]] descubrió e identificó al sistema migratorio rostral como la fuente de las [[célula granulosa|células granulosas]] generadas en adultos en el [[bulbo olfatorio]].<ref>{{cita publicación |apellidos=Altman |nombre=J. |año=1969 |título="Autoradiographic and histological studies of postnatal neurogenesis. IV. Cell proliferation and migration in the anterior forebrain, with special reference to persisting neurogenesis in the olfactory bulb" |publicación=The Journal of Comparative Neurology |volumen=137 |número=4 |páginas=433-457 |pmid=5361244 |doi=10.1002/cne.901370404}}</ref> Hasta la década de 1980, la comunidad científica ignoró estos descubrimientos a pesar de haberse demostrado de manera directa en estudios previos, esto es, por medio de la técnica autoradiografía con timidina tritiada. Para entonces, Shirley Bayer<ref>{{cita publicación |apellidos=Bayer |nombre=S.A. |año=1982 |título="Changes in the total number of dentate granule cells in juvenile and adult rats: a correlated volumetric and 3H-thymidine autoradiographic study" |publicación=Experimental brain research |volumen=46 |número=3 |páginas=315-323 |pmid=7095040 |doi=10.1007/bf00238626}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Bayer |nombre=S.A. |apellidos2=Yackel |nombre2=J.W. |apellidos3=Puri |nombre3=P.s. |año=1982 |título="Neurons in the rat dentate gyrus granular layer substantially increase during juvenile and adult life" |publicación=Science |volumen=216 |número=4548 |páginas=890-892 |pmid=7079742 |doi=10.1126/science.7079742}}</ref> (junto con Michael Kaplan) demostraron nuevamente que existe neurogénesis en mamíferos adultos (ratas), y Nottebohm demostró este fenómeno en aves<ref>{{cite journal |author=Goldman SA, Nottebohm F |title=Neuronal production, migration, and differentiation in a vocal control nucleus of the adult female canary brain |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=80 |issue=8 |pages=2390–4 |date=April 1983 |pmid=6572982 |pmc=393826 |doi= 10.1073/pnas.80.8.2390|url=http://www.pnas.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=6572982|bibcode = 1983PNAS...80.2390G }}</ref> generan mayor interés en el tema. Estudios en la década de 1990<ref>{{cita publicación |apellidos=Reynolds |nombre=B. A. |apellidos2=Weiss |nombre2=S. |año=1992 |título="Generation of neurons and astrocytes from isolated cells of the adult mammalian central nervous system" |publicación=Science |volumen=255 |número=5052 |páginas=1707-1710 |pmid=1553558 |doi=10.1126/science.1553558}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Gage |nombre=F. H. |apellidos2=Ray |nombre2=J. |apellidos3=Fisher |nombre3=L. J. |año=1995 |título="Isolation, Characterization, and use of Stem Cells from the CNS" |publicación=Annual Review of Neuroscience |volumen=18 |páginas=159-192 |pmid=7605059 |doi=10.1146/annurev.ne.18.030195.001111}}</ref> finalmente puso a la investigación en neurogénesis en adultos en la mira de la comunidad científica. A principios de la misma década se demostró la neurogénesis en el [[hipocampo]] de primates no humanos así como en humanos.<ref>{{cite journal |author=Eriksson PS, Perfilieva E, Björk-Eriksson T, et al. |title=Neurogenesis in the adult human hippocampus |journal=Nat Med. |volume=4 |issue=11 |pages=1313–7 |date=November 1998 |pmid=9809557 |doi=10.1038/3305 |url=}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Gould |nombre=E. |apellidos2=Reeves |apellidos3=Fallah |apellidos4=Tanapat |apellidos5=Gross |apellidos6=Fuchs |año=1999 |título="Hippocampal neurogenesis in adult Old World primates" |publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America |volumen=96 |número=9 |páginas=5263-5267 |pmid=10220454 |doi=10.1073/pnas.96.9.5263}}</ref> Recientemente, también ha sido caracterizada la neurogénesis en el [[cerebelo]] de conejos adultos.<ref>{{cite journal |author=Ponti G, Peretto B, Bonfanti L |editor1-last=Reh |editor1-first=Thomas A. |title=Genesis of neuronal and glial progenitors in the cerebellar cortex of peripuberal and adult rabbits |journal=PLoS ONE |year=2008 |volume=3 |issue=6 |pages=e2366 |pmid=18523645 |doi=10.1371/journal.pone.0002366 |pmc=2396292|bibcode = 2008PLoSO...3.2366P }}</ref> Más adelante, algunos autores (particularme Elizabeth Gould) sugirieron que la neurogénesis en adultos podría también tener lugar en regiones del [[cerebro]] que generalmente no se asociaban con neurogénesis incluyendo el [[neocórtex]].<ref>{{cita publicación |apellidos=Gould |nombre=E. |apellidos2=Reeves |nombre2=A. J. |apellidos3=Graziano |nombre3=M.S. |apellidos4=Gross |nombre4=C. G. |año=1999 |título="Neurogenesis in the neocortex of adult primates" |publicación=Science |volumen=286 |número=5439 |páginas=548-552 |doi=10.1126/science.286.5439.548 |pmid=10521353}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Zhao |nombre=M. |apellidos2=Momma |nombre2=S. |apellidos3=Delfani |nombre3=K. |apellidos4=Carlen |nombre4=M. |apellidos5=Cassidy |nombre5=R. M. |apellidos6=Johansson |nombre6=C. B. |apellidos7=Brismar |nombre7=H. |apellidos8=Shupliakov |nombre8=O. |apellidos9=Frisen |nombre9=J. |apellidos10=Janson |nombre10=A. |año=2003 |título="Evidence for neurogenesis in the adult mammalian substantia nigra" |publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America |volumen=100 |número=13 |páginas=7925-7930 |pmid=12792021 |doi=10.1073/pnas.1131955100}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Shankle |apellidos2=Rafii |nombre2=M. S. |apellidos3=Landing |nombre3=B. H. |apellidos4=Fallon |nombre4=J. H. |año=1999 |título="Approximate doubling of numbers of neurons in postnatal human cerebral cortex and in 35 specific cytoarchitectural areas from birth to 72 months" |publicación=Pediatric and developmental pathology : the official journal of the Society for Pediatric Pathology and the Paediatric Pathology Society |volumen=2 |número=3 |páginas=244-259 |doi=10.1007/s100249900120 |pmid=10191348 }}</ref> Sin embargo, otros<ref name="pmid11826088">{{cite journal |author=Rakic P |title=Adult neurogenesis in mammals: an identity crisis |journal=J. Neurosci. |volume=22 |issue=3 |pages=614–8 |date=February 2002 |pmid=11826088 |doi= |url=}}</ref> han cuestionado la evidencia científica y los métodos de estos descubrimientos, argumentando que las células nuevas podrían ser de origen [[célula glial|glial]]. Investigaciones recientes han dilucidado el efecto regulador de [[GABA]] en las células madre neurales. Los efectos inhibidores de [[GABA]] en el cerebro también afectan a las vías de señalización de las [[células madre]] para que estas entren en estado quiescente. Se ha encontrado que el [[Diazepam]] o Valium tiene efectos similares.<ref>http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11306.html</ref>
Tras esta fase de proliferación celular se produce la [[migración celular]], en las que las células nerviosas migran hasta su ubicación definitiva; la glía radial es el soporte a través del cual las neuronas pueden alcanzar su ubicación definitiva. Las células en estas fases aún son indiferenciadas, por lo que pasan a la fase de [[diferenciación neuronal]] para adquirir las características morfológicas y fisiológicas de la neurona madura. Asimismo, se establecen las diferentes conexiones (sinapsis), si bien en el desarrollo se establecen muchísimas más sinapsis de las necesarias durante la sinaptogénesis, con lo que muchas de esas conexiones son posteriormente eliminadas. Además, durante el desarrollo fetal el ser humano crea muchas más neuronas de las que necesita, por lo que las que funcionalmente resultan superfluas mueren (esta muerte neuronal se conoce como apoptosis neuronal y puede alcanzar a entre el 25 y el 75% de las neuronas creadas).


===Su papel en el aprendizaje===
=== Descubrimiento de la neurogénesis en adultos ===
La producción de nuevas neuronas tras el nacimiento fue negada hasta bien avanzada la segunda mitad del [[siglo XX]]. Fue el Dr. [[Joseph Altman]] quien descubrió en los años 60 que se producían nuevas neuronas en zonas concretas del cerebro de ratas {{cita requerida}}, aunque se pensaba que esta capacidad no estaba presente en los seres humanos. Más tarde se confirmó la presencia de zonas neurogénicas en el cerebro adulto en el año 1998 por los trabajos del Dr. [[Fred Gage]] {{cita requerida}}. Hoy día se sabe que tanto las neuronas como las [[glía|células gliales]] se siguen produciendo por la diferenciación de células madre durante toda la vida de los organismos, al menos en dos zonas del cerebro: el hipocampo y la zona subventricular.
La relevancia funcional de la neurogénesis en adultos es incierta,<ref>{{cite journal |author=Kempermann G, Wiskott L, Gage FH |title=Functional significance of adult neurogenesis |journal=Current Opinion in Neurobiology |volume=14 |issue=2 |pages=186–91 |date=April 2004 |pmid=15082323 |doi=10.1016/j.conb.2004.03.001 |url=}}</ref> aunque existe evidencia de que la neurogénesis en mamíferos adultos es importante para el proceso de [[aprendizaje]] y formación de [[memoria]].<ref name="G. Neves 2008 65–75">{{cite journal|last=G. Neves|coauthors=S.F. Cooke and T.V. Bliss|year=2008|title=Synaptic plasticity, memory and the hippocampus: A neural network approach to causality|journal=Nature Reviews Neuroscience|volume=9|pages=65–75|doi=10.1038/nrn2303|pmid=18094707|first1=G|issue=1}}</ref> Múltiples mecanismos que relacionan un incremento en la neurogénesis con una mejora en los procesos cognitivos han sido propuestos, incluyendo modelos computacionales que demuestran que un incremento en el número de [[neurona]]s aumenta la capacidad de [[memoria]],<ref>{{cite journal |author=Becker S |title=A computational principle for hippocampal learning and neurogenesis |journal=Hippocampus |volume=15 |issue=6 |pages=722–38 |year=2005 |pmid=15986407 |doi=10.1002/hipo.20095 |url=}}</ref> disminuye la interferencia entre memorias,<ref>{{cite journal |author=Wiskott L, Rasch MJ, Kempermann G |title=A functional hypothesis for adult hippocampal neurogenesis: avoidance of catastrophic interference in the dentate gyrus |journal=Hippocampus |volume=16 |issue=3 |pages=329–43 |year=2006 |pmid=16435309 |doi=10.1002/hipo.20167 |url=}}</ref> o agrega información temporal a las memorias.<ref>{{cite journal |author=Aimone JB, Wiles J, Gage FH |title=Potential role for adult neurogenesis in the encoding of time in new memories |journal=Nat Neurosci. |volume=9 |issue=6 |pages=723–7 |date=June 2006 |pmid=16732202 |doi=10.1038/nn1707 |url=}}</ref> Los experimentos diseñados para probar que no existe neurogénesis en adultos ha sido inconclusa, pero algunos estudios han propuesto algunos tipos de aprendizaje dependientes de neurogénesis,<ref>{{cite journal |author=Shors TJ, Townsend DA, Zhao M, Kozorovitskiy Y, Gould E |title=Neurogenesis may relate to some but not all types of hippocampal-dependent learning |journal=Hippocampus |volume=12 |issue=5 |pages=578–84 |year=2002 |pmid=12440573 |doi=10.1002/hipo.10103 |url= |pmc=3289536}}</ref> y otros en los que no se observa relación.<ref>{{cite journal |author=Meshi D, Drew MR, Saxe M, et al. |title=Hippocampal neurogenesis is not required for behavioral effects of environmental enrichment |journal=Nat Neurosci. |volume=9 |issue=6 |pages=729–31 |date=June 2006 |pmid=16648847 |doi=10.1038/nn1696 |url=}}</ref> Ciertos estudios han mostrado que el acto de aprender por sí mismo está asociado a un aumento en la supervivencia de neuronas.<ref>{{cita publicación |apellidos=Gould |nombre=E. |apellidos2=Beylin |nombre2=A. |apellidos3=Tanapat |nombre3=P. |apellidos4=Reeves |nombre4=A. |apellidos5=Shors |nombre5=T. J. |año=1999 |título="Learning enhances adult neurogenesis in the hippocampal formation" |publicación=Nature Neuroscience |volumen=2 |número=3 |páginas=260-265 |pmid=10195219 |doi=10.1038/6365}}</ref> Sin embargo, en general, los descubrimientos que apuntan a que la neurogénesis es importante para cualquier tipo de aprendizaje son ambigüos.


===Enfermedad de Alzheimer===
La neurogénesis fue detectada por primera vez por el científico y biólogo español [[José Manuel García Verdugo]] en lagartos {{cita requerida}}. A partir de este descubrimiento se detectó en mamíferos como los humanos. Además también descubrió junto al investigador [[Arturo Álvarez-Buylla]], de la Universidad Rockefeller, las células responsables de dicha neurogénesis.


Algunos estudios han sugerido que la disminución de neurogénesis en el [[hipocampo]] puede llevar al desarrollo de la [[enfermedad de Alzheimer]]. A pesar de esto, otros han formulado hipótesis de que los pacientes de la [[enfermedad de Alzheimer]] presentan un aumento en la neurogénesis en la región CA1 (''cornus ammonis'' o cuerno de Ammon) del [[hipocampo]], la cual es la región del [[hipocampo]] más afectada en la [[enfermedad de alzheimer]], para compensar la pérdida de [[neurona]]s.<ref name="Jin et al, 2003">{{cita publicación |apellidos=Donovan |nombre=M. H. |apellidos2=Yazdani |nombre2=U. |apellidos3=Norris |nombre3=R. D. |apellidos4=Games |nombre4=D. |año=2006 |título="Decreased adult hippocampal neurogenesis in the PDAPP mouse model of Alzheimer's disease" |publicación=The Journal of Comparative Neurology |volumen=495 |número=1 |páginas=70-83 |pmid=16432899 |doi=10.1002/cne.20840}}</ref> Pese a que la verdadera naturaleza de la relación entre la neurogénesis y la [[enfermedad de Alzheimer]] es desconocida, la neurogénesis estimulada por el [[factor de crecimiento insulínico tipo 1]] produce grandes cambios en la [[plasticidad neuronal|plasticidad hipocampal]] y parece estar involucrada en la patología del Alzheimer.<ref name="Foster et al, 2011">{{cita publicación |apellidos=Jin |nombre=K. |apellidos2=Peel |nombre2=A.L.|apellidos3=Mao |nombre3=X.|apellidos4=Xie |nombre4=L|apellidos5=Cottrell |nombre5=B.|apellidos6=Henshall |nombre6=D.C. |año=2004 |título="Increased hippocampal neurogenesis in Alzheimer's disease" |publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences |volumen=101 |número=1 |páginas=343-347 |pmid=14660786 |doi=10.1073/pnas.2634794100}}</ref> La alopregananolona, un neuroesteroide o esteroide neuroactivo, ayuda a la neurogénesis en el [[cerebro]]. Los niveles de alopregnanolona en el [[cerebro]] disminuyen durante la [[tercera edad|vejez]] y en la [[enfermedad de Alzheimer]].<ref>{{cite journal |author=Marx CE, Trost WT, Shampine LJ, et al. |title=The neurosteroid allopregnanolone is reduced in prefrontal cortex in Alzheimer's disease |journal=Biol. Psychiatry |volume=60 |issue=12 |pages=1287–94 |date=December 2006 |pmid=16997284 |doi=10.1016/j.biopsych.2006.06.017 |url=}}</ref> Se ha demostrado que el aumento de alopregnanolona revierte la disminución de neurogénesis para revertir el deterioro cognitivo en los modelos de Alzheimer en ratón.<ref>{{cite journal | author = Wang JM, Singh C, Liu L, Irwin RW, Chen S, Chung EJ, Thompson RF, Brinton RD | year = 2010 | title = Allopregnanolone reverses neuron and cognitive deficits in a mouse model of Alzheimer's disease | url = http://www.pnas.org/content/107/14/6498.full.pdf | format = PDF | journal = Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | volume = 107 | issue = 14| pages = 6498–6503 | doi = 10.1073/pnas.1001422107 | pmc = 2851948 | pmid = 20231471 |bibcode = 2010PNAS..107.6498W }}</ref> Se ha demostrado que los receptores Eph o receptores de efrina y la señalización de efrinas regulan la neurogénesis en el [[hipocampo]] de adultos y se están estudiando como posibles blancos para taratar algunos síntomas de la [[enfermedad de alzheimer]].<ref>{{cita publicación |apellidos=Wang |nombre=J.M. |apellidos2=Singh |nombre2=C.|apellidos3=Liu |nombre3=L |apellidos4=Irwin |nombre4=R.W.|apellidos5=Chen |nombre5=S. |apellidos6=Chung |nombre6=E.J. |apellidos7=Thompson |nombre7=R.F. |apellidos8=Brinton |nombre8=R.D. |año=2010 |título="Allopregnanolone reverses neuron and cognitive deficits in a mouse model of Alzheimer's disease" |publicación=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volumen=107 |número=14 |páginas=6498-6503 |pmid=20231471 |doi=10.1073/pnas.1001422107}}</ref> Se ha visto que las moléculas asociadas con el Alzheimer, incluyendo a la [[Apolipoproteína E|APOE]], PS-1 y [[Proteína precursora amiloidea|APP]], también impactan en la neurogénesis en el [[hipocampo]] de adultos.<ref>{{cita publicación |apellidos=Cissé |nombre=M.|apellidos2=Checler |nombre2=F. |año=2014 |título="Eph receptors: New players in Alzheimer's disease pathogenesis" |publicación=Neurobiology of Disease |volumen=73|páginas=137-149 |pmid=25193466|doi=10.1016/j.nbd.2014.08.028}}</ref>
Los investigadores desarrollaron unos marcadores que tenían afinidad por neuronas originadas recientemente y demostraron que en el hipocampo de rata se da neurogénesis adulta. Al parecer se produjo un error y en mamíferos adultos parece ser que la neurogénesis se restringe al bulbo olfativo y al hipocampo. También se ha descrito esta neurogénesis en la región prefrontal, que controla el proceso de ejecución de decisiones y que está involucrada en la memoria a corto plazo; también en la región temporal inferior, que actúa en el reconocimiento de caras u objetos y en la región parietal posterior, importante en la percepción de relaciones espaciales y de la imagen corporal.


===Su papel en la esquizofrenia===
Además se conocen y estudian en profundidad los procesos de migración neuronal. Desde la zona subventricular donde se generan las nuevas neuronas, parte un flujo de células madre que se va diferenciando. Además, estudios actuales muestran que el flujo se ve modificado ante la presencia de tumores cerebrales o ciertas dolencias. Se sabe que las corrientes de neuronas varían su destino para irrigar las zonas tumorales, pero actualmente se discuten temas como la velocidad de corriente o el papel de las corrientes neuronales en los tumores cerebrales. Por ello, ese es un campo muy estudiado a la hora de intentar aplicar la neurociencia al tratamiento de patologías.


Los estudios sugieren que las personas con [[esquizofrenia]] tienen un volumen hipocampal reducido, lo cual se cree que es causado por la reducción de neurogénesis adulta. De igual manera, este fenómeno podría ser la causa subyacente de muchos de los síntomas de la enfermedad. Además, varios artículos la deficiencia en la regeneración de [[neurona]]s se la atribuyen a cuatro genes, DTNBP1, NRG1, DISC1 y ERB4.<ref>{{cite journal|last1=LeStrat|first1=Y|title=The role of genes involved in neuroplasticity and neurogenesis in the observation of a gene-environment interaction (GxE) in schizophrenia|journal=Current Molecular Medicine|date=May 2009|volume=9|pages=506–18|accessdate=2 December 2014|doi=10.2174/156652409788167104}}</ref> Es importante mencionar que, a diferencia de la [[enfermedad de Alzheimer]], la [[esquizofrenia]] no se caracteriza por el detrimento de funciones neurales, sino por una tasa de neurogénesis y neuroplasticidad anormales. Por otra parte, los antipsicóticos han mostrado ser una forma prometedora de aumentar la tasa de neurogénesis.<ref>{{cite journal|last1=Schreiber|first1=Rudy|last2=Newman-Tancredi|first2=Adrian|journal=Neurobiology of Learning and Memory|date=April 2014|volume=110|pages=72–80|title="Improving cognition in schizophrenia with antipsychotics that elicit neurogenesis through 5-HT1A receptor activation"|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074742713002712|accessdate=2 December 2014|doi=10.1016/j.nlm.2013.12.015}}</ref> Estos hallazgos le dan sentido a las similitudes que existen entre la [[depresión]] y la [[esquizofrenia]] puesto que estas dos enfermedades podrían estar biológicamente relacionadas. No obstante, se requiere que se lleven a cabo más investigaciones para dilucidar esta relación.<ref>{{cite journal|last1=Reif|first1=Andreas|last2=Schmitt|first2=Angelika|last3=Fritzen|first3=Sabrina|last4=Lesch|first4=Klaus-Peter|title=Neurogenesis and schizophrenia: dividing neurons in a divided mind?|journal=European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience|date=27 Apr 2007|volume=257|issue=5|pages=290–299|url=http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00406-007-0733-3|accessdate=2 December 2014|doi=10.1007/s00406-007-0733-3}}</ref>
En aves, la neurogénesis es más amplia y regenera zonas enteras del cerebro cada año, especialmente las implicadas en el canto; en otros animales no mamíferos, la formación de neuronas nuevas es muy común y extendida. Este descubrimiento estimuló que se volvieran a examinar las tesis iniciales no confirmadas de que se producen nuevas neuronas en el hipocampo de ratas adultas.


===Implicaciones para la depresión===
=== Actividades que favorecen la neurogénesis en adultos ===
Asimismo, hay estudios que parecen demostrar que tanto la actividad cerebral como la actividad física favorecen la neurogénesis. Críticos a esta cuestión, sin embargo, piensan que se basan en casos poco estudiados, ya que aún queda mucho que hacer en este campo de la neurobiología. Actividades como escribir con la mano contraria,ducharse con los ojos vendados y aprender nuevos idiomas contribuyen de manera directa a la formaciòn de nuevos circuitos en el cerebro y por ende a la reproducciòn de nuevas células. Se ha visto que el ejercicio influye en la neurogénesis. En un artículo realizado por el Dr. Whitaker "Exercise Your Brain - Your Definitive Guide to Wellness Medicine" se dice que en el gyrus dentado del hipocampo ha surgido la proliferación de células y la supervivencia de otras en etapas adultas.


Se cree que el estrés es el factor más significativo en el inicio de la [[depresión]], además de la genética. Las células del [[hipocampo]] son sensibles a estrés el cual puede desencadenar la disminución de neurogénesis. Esto se considera frecuentemente al analizar las causas y tratamientos para la [[depresión]]. Los estudios han demostrado que la extirpación de la [[glándula suprarrenal]] en ratas provoca un aumento en la neurogénesis en el [[giro dentado]] del [[hipocampo]].<ref name="Jacobs, B. L., H. van Praag, F. H. Gage 2000">{{cite journal |author=Jacobs, B. L., H. van Praag, F. H. Gage |title=Depression and the Birth and Death of Brain Cells |journal=American Scientist |volume=88 |year=2000}}</ref> La [[glándula suprarrenal]] es responsable de producir [[cortisol]], una sustancia que cuando es producida en cantidad crónicas provoca la disminución de receptores de [[serotonina]] y reprime el nacimiento de nuevas [[neurona]]s.<ref>{{cite book | author= Kandel, E. R., J. H. Schwartz and T. M. Jessell | title = Principles of Neural Science, fifth edition |date= 2012-10-26 | ISBN=0071390111}}</ref> Se demostró en el mismo estudio que la administración de [[corticosterona]] a animales normales reprimió la neurogénesis, el efecto opuesto.<ref name="Jacobs, B. L., H. van Praag, F. H. Gage 2000"/> La clase más común de antidepresivos que se administran por esta enfermedad son los [[Inhibidor selectivo de la recaptación de serotonina|Inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina]] (SSRIs)<ref>{{cite web | author = National Institute of Mental Health | year = 2010 | title = Mental Health Medications | url = http://www.nimh.nih.gov/health/publications/mental-health-medications/nimh-mental-health-medications.pdf | format = PDF}}</ref> y su eficacia puede explicarse mediante la neurogénesis. En un cerebro normal, un aumento de [[serotonina]] inhibe la [[hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa]] (CRH) a mediante de la conexión con el [[hipocampo]]. Actúa directamente en el núcleo paraventricular del [[hipotálamo]] para disminuir la liberación de la [[hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa]] y disminuir el funcionamiento de la [[norepinefrina]] en el ''[[locus cerúleo]]''.<ref name="Jacobs, B. L., H. van Praag, F. H. Gage 2000"/> Debido a que la [[hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa]] es inhibida, la disminución de neurogénesis que está asociada a sus altos niveles, también es revertida. Esto permite la producción de un mayor número de [[neurona]]s, particularmente del [[receptor 5-HT1A]] en el [[giro dentado]] del [[hipocampo]] lo que se ha visto que alivia los síntomas de la [[depresión]]. Normalmente le toma entre 3 y 6 meses a las neuronas para madurar,<ref>{{cite journal |author=Davies-Sala, M. G., Espósito, M. S., Piatti, V. C., Mongiat, L. A., Trinchero M. F., and Schinder A. F. |title=The Timing for Neuronal Maturation in the Adult Hippocampus Is Modulated by Local Network Activity |journal=The Journal of Neuroscience |volume=31 | issue = 21 |date=25 May 2011 |url=http://www.jneurosci.org/content/31/21/7715.long}}</ref> aproximadamente el mismo tiempo que le toma a los SSRIs en hacer efecto. Esta correlación refuerza la hipótesis de que los SSRIs actúan mediante la neurogénesis para aliviar los síntomas de la [[depresión]].
== Estudios y aplicaciones actuales sobre neurogénesis ==


===Efectos del estrés===
=== Células madre neuronales y neuroesferas ===


Las neuronas nacidas en adultos parecen tener un papel en la regulación del [[estrés]].<ref name=schl1>{{cite journal |author=Schloesser RJ, Manji HK, Martinowich K |title=Suppression of adult neurogenesis leads to an increased hypothalamo-pituitary-adrenal axis response. |journal=NeuroReport |volume=20 |issue=6 |pages=553–7 |date=April 2009 |pmid=19322118 |pmc=2693911 |doi=10.1097/WNR.0b013e3283293e59 |url=http://meta.wkhealth.com/pt/pt-core/template-journal/lwwgateway/media/landingpage.htm?issn=0959-4965&volume=20&issue=6&spage=553}}</ref><ref name=surg1>{{cite journal |author=Surget A, Tanti A, Leonardo ED et al. |title=Antidepressants recruit new neurons to improve stress response regulation. |journal=Molecular Psychiatry |issue=12 |date=December 2011 |pmid=21537331 |doi=10.1038/mp.2011.48 |url=http://www.nature.com/mp/journal/vaop/ncurrent/full/mp201148a.html |volume=16 |pmc=3223314 |pages=1177–88}}</ref> Algunos estudios han relacionado la neurogénesis con los beneficios producidos por los antidepresivos, lo que sugiere que existe una conexión entre la disminución de neurogénesis hipocampal y la [[depresión]].<ref>{{cite journal |author=Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS |title=Chronic antidepressant treatment increases neurogenesis in adult rat hippocampus |journal=J Neurosci. |volume=20 |issue=24 |pages=9104–10 |date=December 2000 |pmid=11124987 |doi= |url=http://www.jneurosci.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=11124987}}</ref><ref>{{cite journal |author=Manev H, Uz T, Smalheiser NR, Manev R |title=Antidepressants alter cell proliferation in the adult brain in vivo and in neural cultures in vitro |journal=Eur J Pharmacol. |volume=411 |issue=1-2 |pages=67–70 |date=January 2001 |pmid=11137860 |doi= 10.1016/S0014-2999(00)00904-3|url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0014-2999(00)00904-3}}</ref> En un estudio pionero, científicos demostraron que los beneficios en el comportamiento de la administración de antidepresivos en ratas se revierte cuando la neurogénesis impedida por radiación con [[rayos x]].<ref>{{cite journal |author=Santarelli L, Saxe M, Gross C, et al. |title=Requirement of hippocampal neurogenesis for the behavioral effects of antidepressants |journal=Science |volume=301 |issue=5634 |pages=805–9 |date=August 2003 |pmid=12907793 |doi=10.1126/science.1083328 |url=|bibcode = 2003Sci...301..805S }}</ref> De hecho, las neuronas recién nacidas son más excitables que las neuronas viejas debido a la expresión diferencial de los receptores [[GABA]].{{Cita requerida|fecha=September 2009}} Un modelo plausible, por lo tanto, es que estas [[neurona]]s le confieren un papel más importante al [[hipocampo]] en la retroalimentación negativa del mecanismo del [[Eje hipotalámico-hipofisario-adrenal]] (estrés psicológico) y posiblemente en la inhibición de la [[amígdala]] (la región del cerebro responsable por las respuestas de temor a un estímulo). En efecto, la inhibición de la neurogénesis en adultos puede llevar a un aumento en la respuesta al estrés del [[Eje hipotalámico-hipofisario-adrenal]] en situaciones ligeramente estresantes.<ref name="schl1"/> Esto es consistente con los múltiples descubrimientos que relacionan actividades que alivian el estrés, como el aprendizaje, exposición a un entorno nuevo y benígno y ejercicio físico, a un aumento en los niveles de neurogénesis. Además se ha observado que en estas circunstancias los animales expuestos a estrés fisiológico o estrés psicológico (por ejemplo, aislamiento) muestran una marcada disminución de neuronas recién formadas. Curiosamente, bajo condiciones de estrés crónico, el aumento de neuronas recién formadas por antidepresivos mejora el control dependiente del [[hipocampo]] sobre la respuesta a estrés; sin neuronas recién formadas, los antidepresivos no logran restaurar la regulación de la respuesta a estrés y la recuperación se vuelve imposible.<ref name="surg1"/>
Cuando se produce una herida cerebral, las células madre neuronales proliferan y migran hacia la zona dañada para llevar a cabo un proceso de reemplazamiento celular, ya que las células madre del SNC son capaces de regenerarse y autorrepoblarse.
En algunos estudios se ha propuesto la hipótesis de que el aprendizaje y la memoria están ligados a la [[depresión]] y que la neurogénesis puede estimular la [[neuroplasticidad]]. En un estudio se propuso que el humor podría estar regulado, a un nivel basal, por la plasticidad. En consecuencia, los efectos del tratamiento con antidepresivos serían secundarios a los cambios en plasticidad.<ref>{{cite journal |author=Castrén E |title=Is mood chemistry? |journal=Nature Reviews Neuroscience |volume=6 |issue=3 |pages=241–6 |date=March 2005 |pmid=15738959 |doi=10.1038/nrn1629 |url=}}</ref> Sin embargo, otro estudio demostró que existe una interacción entrelos antidepresivos y la plasticidad; el uso del antidepresivo [[Fluoxetina]] ha logrado restaurar la plasticidad en el cerebro de la rata adulta.<ref>{{cita publicación |apellidos=Castrén |nombre=E. |año=2005 |título="Is mood chemistry?" |publicación=Nature Reviews Neuroscience |volumen=6 |número=3 |páginas=241-246 |pmid=15738959 |doi=10.1038/nrn1629 }}</ref> Los resultados de este estudio implican que en vez de generar cambios secundarios a la plasticidad, la terapia con antidepresivos puede estimularla.


===Efecto de la disminución de sueño===
In vitro, se ha observado que las células madre neurales forman neuroesferas, estructuras de origen clonal. Cada neuroesfera representa la progenie de una única célula madre que ha proliferado. De esta forma, la población de células que forman una neuroesfera es capaz de generar las tres líneas celulares principales presentes en el cerebro: neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Las neuroesferas suelen estar compuestas de cientos a miles de células y, cuando se disocia una neuroesfera, sólo se encuentra que una pequeña fracción de células mantiene las características de una célula madre. Esta pequeña fracción de células será la que tenga la habilidad de dar lugar luego a neuroesferas secundarias. Así, en cada neuroesfera se encuentra una mezcla de células en diferentes estadios de diferenciación y no se reconoce cuál de ellas la originó.


En un determinado estudio se asoció la falta de sueño con la reducción en la neurogénesis del [[hipocampo]]. La explicación propuesta para la disminución observada de la neurogénesis es el aumento en los niveles de [[glucocorticoides]]. Se ha demostrado que dos semanas de [[privación de sueño]] funge como inhibidor de la neurogénesis, los cual se revierte una vez que se regresa al ciclo normal de sueño e incluso hay un aumento temporal de la proliferación celular.<ref>{{cite journal |author=Mirescu C, Peters JD, Noiman L, Gould E |title=Sleep deprivation inhibits adult neurogenesis in the hippocampus by elevating glucocorticoids |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=103 |issue=50 |pages=19170–5 |date=December 2006 |pmid=17135354 |pmc=1748194 |doi=10.1073/pnas.0608644103 |url=http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/19170?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=neurogenesis+sleep&searchid=1&FIRSTINDEX=0&resourcetype=HWCIT|bibcode = 2006PNAS..10319170M }}</ref> Concretamente, cuando los niveles de cortocosterona se elevan, la [[privación de sueño]] inhibe este proceso. No obstante, depsués de 2 semanas de la [[privación de sueño]] se regresa a los niveles normales de neurogénesis, con un aumento temporal de neurogénesis.<ref name="DOI10.1073/pnas.0608644103">C. Mirescu, J. D. Peters, L. Noiman, E. Gould: ''Sleep deprivation inhibits adult neurogenesis in the hippocampus by elevating glucocorticoids.'' In: ''Proceedings of the National Academy of Sciences.'' 103, 2006, p.&nbsp;19170–19175, {{DOI|10.1073/pnas.0608644103}}.</ref> Mientras este fenómeno ya ha sido estudiado, se ha pasado por alto la gran demanda de glucosa en sangre que se presenta durante los estados temporales de hipoglucemia en [[diabetes]]. La Asociación Americana de la Diabetes junto con muchos otros han documentado la peudosenilia y agitación que se presenta durante los estados temporales de hipoglucemia en [[diabetes]]. Se necesita de más estudios clínicos para poder llegar a una conclusión acerca de la relación entre la glucosa en sangre, la actividad neuronal y el humor.
=== Regeneración neuronal ===


===Posible uso en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson===
La regeneración neural es un nuevo crecimiento de las neuronas dañadas. Esto no se da con mucho éxito en los vertebrados como en los invertebrados. La regeneración no existe en el SNC de los mamíferos adultos, aunque es cuestión de lotería que ocurra en el SNP. Algunos de los intereses del estudio de la neurogénesis se centran en conseguir la capacidad de regeneración neuronal para combatir enfermedades como el [[alzheimer]], la [[demencia senil]], el [[parkinson]] o lesiones medulares graves, no obstante estos experimentos aún están en desarrollo.


La [[enfermedad de Parkinson]] es un desorden neurodegenerativo caracterizado por la pérdida progresiva de neuronas dopaminérgicas (neuronas cuyo [[neurotransmisor]] principal es la [[dopamina]]) en la [[sustancia negra]]. El trasplante de células precursoras dopaminérgicas fetales le ha abierto las puertas a la terapia de reposición celular con el fin de aliviar los síntomas de los pacientes afectados.<ref name=Arias07/> Recientemente, los científicos han encontrado evidencia de la existencia de [[células madre]] con el potencial de generar nuevas [[neurona]]s, particularmente [[neurona]]s dopaminérgicas, en el [[cerebro]] de [[mamíferos]] adultos.<ref>{{cite journal |author=Fallon J, Reid S, Kinyamu R, et al. |title=In vivo induction of massive proliferation, directed migration, and differentiation of neural cells in the adult mammalian brain |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=97 |issue=26 |pages=14686–91 |date=December 2000 |pmid=11121069 |pmc=18979 |doi=10.1073/pnas.97.26.14686 |url=|bibcode = 2000PNAS...9714686F }}</ref><ref>{{cite journal |author=Arias-Carrión O, Verdugo-Díaz L, Feria-Velasco A, et al. |title=Neurogenesis in the subventricular zone following transcranial magnetic field stimulation and nigrostriatal lesions |journal=J Neurosci Res. |volume=78 |issue=1 |pages=16–28 |date=October 2004 |pmid=15372495 |doi=10.1002/jnr.20235 |url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Arias-Carrión O, Hernández-López S, Ibañez-Sandoval O, Bargas J, Hernández-Cruz A, Drucker-Colín R |title=Neuronal precursors within the adult rat subventricular zone differentiate into dopaminergic neurons after substantia nigra lesion and chromaffin cell transplant |journal=J Neurosci Res. |volume=84 |issue=7 |pages=1425–37 |date=November 2006 |pmid=17006899 |doi=10.1002/jnr.21068 |url=}}</ref> La reducción de [[dopamina]] en roedores disminuye la proliferación de células precursoras tanto en en la zona subependimaria como en la zona subgranular.<ref name=Hogl>{{cite journal |author=Höglinger GU, Rizk P, Muriel MP, et al. |title=Dopamine depletion impairs precursor cell proliferation in Parkinson disease |journal=Nat Neurosci. |volume=7 |issue=7 |pages=726–35 |date=July 2004 |pmid=15195095 |doi=10.1038/nn1265 |url=}}</ref> La proliferación regresa completamente a su estado original mediante un [[agonista]] selectivo de los receptores tipo D2 ([[dopamina]]).<ref name=Hogl/> Las [[células madre]] neuronales han sido identificadas en regiones neurogénicas del [[cerebro]], donde la neurogénesis es un proceso constitutivo, pero también en zonas no neurogénicas, tales como el [[mesencéfalo]] y el [[cuerpo estriado]], donde se cree que la neurogénesis no se realiza en condiciones fisilógicas normales.<ref name=Arias07>{{cite journal |author=Arias-Carrión O, Freundlieb N, Oertel WH, Höglinger GU |title=Adult neurogenesis and Parkinson's disease |journal=CNS Neurol Disord Drug Targets. |volume=6 |issue=5 |pages=326–35 |date=October 2007 |pmid=18045161 |doi= 10.2174/187152707783220875|url=http://www.bentham-direct.org/pages/content.php?CNSNDDT/2007/00000006/00000005/0005Z.SGM}}</ref> Newer research has shown that there in fact is neurogenesis in the striatum.<ref>[http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(14)00137-8 Neurogenesis in the Striatum of the Adult Human Brain]</ref> Una comprensión detallada de los factores que rigen a las [[células madre]] neurales ''in vivo'' podría, al final, llevar al desarrollo de elegantes terapias celulares para desordenes neurodegenerativos como la [[enfermedad de Parkinson]] al remplazar las [[neurona]]s dañadas con [[células madre]] neurales, que se diferenciarán en [[neurona]]s, obtenidas del mismo individuo.<ref name=Arias07/>
=== Tumores y neurogénesis ===


===Cambios en la edad aulta===
El estudio de la neurogénesis también tiene por objetivo descubrir porqué en la formación de tumores la zona subventricular del [[hipocampo (anatomía)|hipocampo]] (formador de nuevas neuronas) envía células madre hacia los tumores en formación. Estudios recientes parecen mostrar la clara relación entre neurogénesis y las formaciones tumorales en el cerebro (tumorigénesis) y del estudio de la neurogénesis se podría obtener una forma de combatir mejor dicha enfermedad.


La neurogénesis se reduce sustancialmente en el [[hipocampo]] de los animales viejos, planteando la posibilidad de que podría estar asociado al deterioro del [[hipocampo]] relacionado con la edad. Por ejemplo, la tasa de neurogénesis en animales viejos puede predecir el estado de la memoria.<ref>{{cite journal|last1=Drapeau, E., Mayo, W., Aurousseau, C., Moal, M.L., Piazza, P., and Abrous, D.N.|title=Spatial memory performances of aged rats in the water maze predict levels of hippocampal neurogenesis|journal=PNAS|date=2003|volume=100|issue=24|doi=10.1073/pnas.2334169100 |pages=14385–14390}}</ref> Sin embargo, las células recién nacidas en animales viejos se incorporan de manera normal.<ref>{{cite journal|last1=Marrone, D.F., Ramirez-Amaya, V., and Barnes, C.A.|title=Neurons generated in senescence maintain capacity for functional integration|journal=Hippocampus|date=2012|volume=22|pages=1134–1142|doi=10.1002/hipo.20959 }}</ref> Dado que la neurogénesis ocurre a lo largo de la vida, se podría esperar que el [[hipocampo]] aumentara en tamaño ininterrumpidamente en la adultez, y que por lo tanto el número de [[célula granulosa|células granulosas]] aumentaría en animales viejos. No obstante, este no es el caso puesto que la proliferación está balanceada con la muerte celular. Por tanto, no es la adición de nuevas [[neurona]]s al [[hipocampo]] lo que parece estar asociado a las funciones del mismo, sino la sustitución de [[célula granulosa|células granulosas]].<ref>{{cite journal |author=von Bohlen und Halbach O |title=Involvement of BDNF in age-dependent alterations in the hippocampus |journal=Front Aging Neurosci |volume=2 |year=2010 |pmid=20941325 |pmc=2952461 |doi=10.3389/fnagi.2010.00036}}</ref>
En un estudio en 2003, aplicando técnicas que se utilizan actualmente para aislar células madre neuronales normales en cultivo, se identificó y se purificó una célula procedente de tumores cerebrales de diferentes fenotipos. Esta célula presentaba características propias de una célula madre, pues era capaz de proliferar autorrenovarse y diferenciarse. Se trata de una célula madre cancerosa a la que se le dio el nombre de BTSC (del inglés, brain tumor stem cell). La identificación de esta BSTC es importante para el estudio de los mecanismos de la tumorigénesis cerebral, por ejemplo, para conocer si estas células pueden migrar y establecer [[metástasis]] en el SNC. Como las células madres normales y las células madres cancerosas tienen fenotipos y propiedades funcionales similares, nuevos estudios de células madres presentes en tumores cerebrales podrían esclarecer la biología de las células madres neurales normales. Por tanto, la identificación de esta BSTC proporciona una herramienta poderosa para la investigación de los procesos tumorales en el sistema nervioso central, así como desarrollar terapias dirigidas hacia las BSTCs.


===Efectos del ejercicio===
=== Depresión y neurogénesis ===


Los científicos han demostrado que la actividad física como ejercicio voluntario da como resultado un aumento en el número de [[neurona]]s recién nacidas en el [[hipocampo]] de ratones viejos. Se demostró en el mismo estudio una mejoría en el aprendizaje del ratón "corredor" (el que era físicamente activo).<ref name="pmid15766532"/><ref name="pmid16177036">{{cite journal |author=van Praag H, Shubert T, Zhao C, Gage FH |title=Exercise enhances learning and hippocampal neurogenesis in aged mice |journal=J. Neurosci. |volume=25 |issue=38 |pages=8680–5 |date=September 2005 |pmid=16177036 |pmc=1360197 |doi=10.1523/JNEUROSCI.1731-05.2005 |url=}}</ref> Investigaciones recientes han mostrado que el [[factor neurotrófico derivado del cerebro]] ('''BDNF''' por sus siglas en inglés) y el [[factor de crecimiento insulínico tipo 1]] ('''IGF-1''' por sus siglas en inglés) podrían estar involucrados en la neurogénesis inducida por ejercicio.<ref name="Trejo et al, 2001">{{cita publicación |apellidos=Van Praag |nombre=H.|apellidos2=Shubert |nombre2=T|apellidos3=Zhao |nombre3=C.|apellidos4=Gage |nombre4=F.H. |año=2005 |título="Exercise enhances learning and hippocampal neurogenesis in aged mice" |publicación=Journal of Neuroscience |páginas=1731-1805 |pmid=16177036}}</ref> El ejercicio incrementa la captación de [[factor de crecimiento insulínico tipo 1|IGF-1]] del torrente sanguíneo en distintas regiones del [[cerebro]], incluyendo el [[hipocampo]] Además, [[factor de crecimiento insulínico tipo 1|IGF-1]] altera la expresión de [[C-Fos|c-fos]] en el [[hipocampo]]. Cuando se bloquea a [[factor de crecimiento insulínico tipo 1|IGF-1]], el ejercicio deja de inducir a neurogénesis.<ref name="Trejo et al, 2001" /> Otra investigación demostró que los ratones que se ejercitaban no producían [[betaendorfina]], una hormona que mejor el ánimo, no presentaban cambios en la neurogénesis. A pesar de esto, los ratones que no producían esta hormona, pero que se ejercitaban, mostraban un aumento de células nuevas y en el tiempo de vida de estas.<ref>{{ cite web | title = Adult neurogenesis | work = Brain Briefings | publisher = Society for Neuroscience | date = June 2007 | url = http://www.sfn.org/index.aspx?pagename=brainbriefings_adult_neurogenesis | accessdate = 2011-11-26 }}</ref> Mientras que la relación entre la neurogénesis inducida por ejercicio y la mejora del aprendizaje sigue sin ser clara, este estudio podría tener fuertes implicaciones en los campos de estudio del envejecimiento y la [[enfermedad de Alzheimer]].
Estudios de 2006 indicaban que la [[fluoxetina]] actúa sobre la depresión acelerando de alguna manera la división celular en la zona del hipocampo, zona donde se produce la mayor parte de la neurogenesis adulta, pero estudios posteriores publicados en la revista ''Neuropsychopharmacology'' parecen entrar en contraposición con esos estudios y aún falta por estudiar bien los procesos que la producen. Estos otros estudios dan como resultado que no se puede afirmar que la formación de nuevas neuronas sería parte del mecanismo que alivia la depresión ya que otros mecanismos consiguen el mismo efecto sin acelerar la división de las neuronas en el hipocampo, como bien detallan algunos artículos científicos, no obstante la relación de la fluoxetina y la división activa en el hipocampo es interesante siempre que quede probada y correctamente estudiada.


==Regulación==
=== Uso de biomateriales ===


[[File:Summary of the signalling pathways in the neural stem cell microenvironment.jpg|thumb|Resumen de las vías de señalización en el microentorno de las [[células madre]] neurales.]]
Equipos de la [[Universidad de Valencia]] en colaboración con el centro de investigación Príncipe Felipe intentan recurrir a materiales sintéticos para generar de forma artificial el crecimiento de neuronas en zonas afectadas. En otras partes del mundo también se llevan a cabo experimentos similares, los cuales en un futuro podrían ayudar a curar o mejorar la calidad de vida de pacientes con daños en el cerebro.
Muchos factores podrían afectar la tasa de neurogénesis hipocampal. El [[ejercicio físico]] y un ambiente enriquecido han demostrado estimular la superviviencia de [[neurona]]s y la integración exitosa de las células recientemente generadas al [[hipocampo]].<ref name="pmid15766532">{{cite journal |author=Lazarov O, Robinson J, Tang YP, Hairston IS, Korade-Mirnics Z, Lee VM, Hersh LB, Sapolsky RM, Mirnics K, Sisodia SS |title=Environmental enrichment reduces Abeta levels and amyloid deposition in transgenic mice |journal=Cell |volume=120 |issue=5 |pages=701–13 |date=March 2005 |pmid=15766532 |url= |doi=10.1016/j.cell.2005.01.015}}</ref><ref>{{cita publicación |año=2007 |título="Adult Neurogenesis" |publicación=Brain Briefings |editorial=Society for Neuroscience |fechaacceso= 26 de noviembre 2011}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Van Praag |nombre=H.|apellidos2=Shubert |nombre2=T|apellidos3=Zhao |nombre3=C.|apellidos4=Gage |nombre4=F.|año=2005 |título="Exercise enhances learning and hippocampal neurogenesis in aged mice" |publicación=Journal of Neuroscience |volumen=25 |número=38 |páginas=8680-8685|pmid=16177036|doi=10.1523/JNEUROSCI.1731-05.2005}}</ref><ref>{{cite journal |author=Bjørnebekk A, Mathé AA, Brené S |title=The antidepressant effect of running is associated with increased hippocampal cell proliferation |journal=Int J Neuropsychopharmacol |volume=8 |issue=3 |pages=357–68 |date=September 2005 |pmid=15769301 |doi=10.1017/S1461145705005122 |url=}}</ref> Otro factor involucrado son las lesiones del [[sistema nervioso central]] ya que se ha observado que la neurogénesis ocurre después de un [[epilepsia|ataque epiléptico]],<ref>{{cite journal | doi = 10.1002/ana.20699 | author = Parent JM | last2 = Elliott | first2 = RC | last3 = Pleasure | first3 = SJ | last4 = Barbaro | first4 = NM | last5 = Lowenstein | first5 = DH | year = 2006 | title = Aberrant seizure-induced neurogenesis in experimental temporal lobe epilepsy | url = | journal = Annals of Neurology | volume = 59 | issue = 1| pages = 81–91 | pmid = 16261566 }}</ref>, [[isquemia#isquemia cerebral|isquemia cerebral]]<ref>{{cite journal |author=Jin K, Wang X, Xie L, et al. |title=Evidence for stroke-induced neurogenesis in the human brain |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=103 |issue=35 |pages=13198–202 |date=August 2006 |pmid=16924107 |pmc=1559776 |doi=10.1073/pnas.0603512103 |url=|bibcode = 2006PNAS..10313198J }}</ref>, y [[meningitis#meningitis bacteriana|meningitis bacteriana]].<ref>{{cite journal | doi = 10.1212/WNL.0b013e3181b9c892 | author = Gerber J, Tauber SC, Armbrecht I, Schmidt H, Brück W, Nau R | year = 2009 | title = Increased neuronal proliferation in human bacterial meningitis | url = | journal = Neurology | volume = 73 | issue = 13| pages = 1026–32 | pmid = 19786694 }}</ref> Por otra parte, la [[senescencia]] y padecimientos como el [[estrés|estrés crónico]] pueden resultar en una disminución de la proliferación neuronal.<ref>{{cite journal |author=Lee AL, Ogle WO, Sapolsky RM |title=Stress and depression: possible links to neuron death in the hippocampus |journal=Bipolar Disord. |volume=4 |issue=2 |pages=117–28 |date=April 2002 |pmid=12071509 |doi= 10.1034/j.1399-5618.2002.01144.x|url=http://www.blackwell-synergy.com/openurl?genre=article&sid=nlm:pubmed&issn=1398-5647&date=2002&volume=4&issue=2&spage=117}}</ref><ref>{{cite journal |author=Sheline YI, Gado MH, Kraemer HC |title=Untreated depression and hippocampal volume loss |journal=Am J Psychiatry. |volume=160 |issue=8 |pages=1516–8 |date=August 2003 |pmid=12900317 |doi= 10.1176/appi.ajp.160.8.1516|url=http://ajp.psychiatryonline.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=12900317}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Sheline |nombre=Y.I.|apellidos2=Gado |nombre2=M.H.|apellidos3=Kraemer |nombre3=H.C. |año=2003 |título="Untreated depression and hippocampal volume loss" |publicación=Am J Psychiatry |volumen=160 |número=8 |páginas=1516-1518 |pmid=12900317 |doi=10.1176/appi.ajp.160.8.1516 }}</ref> Algunos compuestos que circulan por la sangre podrían reducir la neurogénesis. En adultos de la [[tercera edad]], los niveles de ciertas [[quimiocina]]s en [[plasma (sangre)|plasma]] y [[líquido cefalorraquídeo]] se elevan. En el modelo de ratón, los niveles de estas [[quimiocina]]s en [[plasma (sangre)|plasma]] se relacionan con la reducción de neurogénesis, lo que indica que la neurogénesis podría estar regulada por ciertos cambios sistémicos relacionados con la edad. Estas [[quimiocina]]s incluyen a la CCL11, CCL2 y la CCL12, las cuales se localizan en lugares muy específicos de ratones y humanos. Esto sugiere que existe un ''locus'' genético del envejecimiento.<ref name="G. Neves 2008 65–75"/>


La regulación [[epigenética]] también desempeña un papel importante en la neurogénesis. La metilación del [[ácido desoxirribonucleico|ADN]] es crítica en la determinación del destino de las [[células madre]] neurales en la zona subventricular para la neurogénesis postnatal a través de la regulación de genes como D1x2, Neurog2 y Sp8. Se probado que algunos [[micro ARN]], tales como miR-124 y miR-9, influyen en la determinación del tamaño de la corteza y su estratificación durante el desarrollo.<ref>{{cite journal|last=Hu|first=X.L.|coauthors=Wang,Y. & Shen, Q.|title=Epigenetic control on cell fate choice in neural stem cells|journal=Protein & Cell|year=2012|volume=3|issue=4|pages=278–290|doi=10.1007/s13238-012-2916-6|pmid=22549586}}</ref>
=== Recuperación tras daño cerebral ===


==Células madre neurales adultas==
Hace poco se ha demostrado que la isquemia cerebral que daña al hipocampo aumenta la neurogénesis en adultos. Muchas de estas células nuevas forman parte del hipocampo, además estas establecen sinapsis y se convierten en neuronas maduras. Por lo tanto es posible que un aumento de la neurogénesis en adultos contribuya a que el paciente se recupere del accidente cerebrovascular, pero actualmente no hay pruebas de esto. Se ha probado que el ejercicio incrementa la neurogénesis en adultos y podría resultar terapéutico a los pacientes con daño cerebral.


Las células madre neurales son las células multipotentes y con capacidad de autorrenovarse que generan los fenotipos principales del [[sistema nervioso]].


==Efectos de los cannabinoides ==
== Referencias ==

{{commonscat|Neurogenesis|Neurogénesis}}
Algunos estudios han demostrado que el uso de [[cannabinoide]]s resulta en el crecimiento de nuevas células nerviosas en el [[hipocampo]] a partir de [[células madre]] embrionarias o adultas. En 2005, un estudio clínico en ratas en la Universidad de Saskatchewan encontró evidencia de regeneración de células nerviosas en el [[hipocampo]]<ref>{{cite journal |url=http://www.jci.org/articles/view/25509 |title=Cannabinoids promote embryonic and adult hippocampus neurogenesis and produce anxiolytic- and antidepressant-like effects |author=Wen Jiang; Yun Zhang; Lan Xiao; Jamie Van Cleemput; Shao-Ping Ji; Guang Bai; Xia Zhang |journal=Journal of Clinical Investigation |volume=115 |issue=11 |pages=3104–16 |date=2005-11-01 |doi=10.1172/JCI25509 |pmc=1253627 |accessdate=2011-03-02 |pmid=16224541}}</ref> Estudios han demostrado que una compuesto sintético parecido al [[|tetrahidrocannabinol|THC]], el compuesto psicoactivo principal de la [[cannabis sativa|mariguana]], proporciona cierta protección contra la inflamación del cerebro, lo cual podría resultar en una mejor memoría en la vejez. Esto se da gracias a la estimulación de los receptores que influyen en la producción de nuevas neuronas.<ref>11-19-2008 [http://www.osu.edu/news/newsitem2227 Ohio State study: Scientists are high on idea that marijuana reduces memory impairment]. OSU.edu</ref> No obstante, un estudio realizado en la [[Universidad de Rutgers]] demostró que la administración de [[tetrahidrocannabinol|THC]] alterada la sincronización de los [[potencial de acción|potenciales de acción]] de las neuronas hipocampales de las ratas. La falta de esta sincronización corresponde al desempeño ineficiente en una prueba de memoria.<ref>Nov 29, 2006. [http://www.physorg.com/news84048508.html Study: Marijuana may affect neuron firing]. United Press International</ref> Estudios recientes indican que un [[cannabinoide]] que se encuentra en la [[cannabis sativa|mariguana]], [[cannabidiol]] (CBD), incrementa la neurogénesis en adultos sin tener afecta alguno en el apendizaje. Sin embargo, en este estudio el THC mermó el aprendizaje y no tuvo efecto alguno en la neurogénesis.<ref>{{cite journal|last=Wolf|first=Susanne A|coauthors=Bick-Sander, Anika; Fabel, Klaus; Leal-Galicia, Perla; Tauber, Svantje; Ramirez-Rodriguez, Gerardo; Müller, Anke; Melnik, Andre; Waltinger, Tim P; Ullrich, Oliver; Kempermann, Gerd|title=Cannabinoid receptor CB1 mediates baseline and activity-induced survival of new neurons in adult hippocampal neurogenesis|journal=Cell Communication and Signaling|year=2010|volume=8|issue=1|pages=12|doi=10.1186/1478-811X-8-12|pmid=2898685}}</ref> Una mayor proporción CBD a THC en usuarios de cannabis está relacionado con protección contra la reducción de la materia gris del cerebro en la región derecha del [[hipocampo]].<ref>{{cita publicación |apellidos=Wolf |nombre=S. A.|apellidos2=Bick-Sander |nombre2=Anika|apellidos3=Fabel |nombre3=K.|apellidos4=Leal-Galicia |nombre4=Perla|apellidos5=Tauber |nombre5=S.|apellidos6=Ramirez |nombre6=Gerardo|apellidos7=Müller |nombre7=A.|apellidos8=Melnik |nombre8=A.|apellidos9=Waltinger |nombre9=T. P. |año=2010 |título="Cannabinoid receptor CB1 mediates baseline and activity-induced survival of new neurons in adult hippocampal neurogenesis" |publicación=Cell Communication and Signaling |volumen=8 |número=1 |páginas=12 |pmid=2898685 |doi=10.1186/1478-811X-8-12 }}</ref> También se ha observado que el CBD atenua la pérdida de memoria verbal y de memoria asociative visoespacial de aquellos bajo la influencia del cannabis,<ref>{{cita publicación |apellidos=Demirakca |nombre=T.|apellidos2=Sartorius |nombre2=A.|apellidos3=Ende |nombre3=G.|apellidos4=Welzel |nombre4=H.|apellidos5=Skoop |nombre5=G.|apellidos6=Mann |nombre6=K.|apellidos7=Hermann |nombre7=D. |año=2010 |título="Diminished gray matter in the hippocampus of cannabis users: Possible protective effects of cannabidiol" |publicación=Drug and Alcohol Dependence |volumen=114 |número=(2-3) |páginas=242-245 |pmid=21050680|doi=10.1016/j.drugalcdep.2010.09.020}}</ref><ref>{{cita publicación |apellidos=Wright |nombre=M. J.|apellidos2=Vandewater |nombre2=S. A.|apellidos3=Taffe |nombre3=M. A. |año=2013 |título="Cannabidiol attenuates deficits of visuospatial associative memory induced by Δ9tetrahydrocannabinol" |publicación=British Journal of Pharmacology |volumen=170 |número=7 |páginas=1365-1373 |pmid=23550724|doi=10.1111/bph.12199 }}</ref> lo que implica que tiene efectos neuroprotectivos contra la alta exposición a THC. La neurogénesis podría tener un papel en estos efectos neuroprotectivos, sin embargo, se necesita de mayor investigación.

* {{cita libro
==Vease también==
| autor = Abril Alonso, Águeda et alii

| título = Fundamentos biológicos de la conducta
*[[Desarrollo neural]]
| año = 2003
*[[Plasticidad neuronal]]
| editorial = Madrid: Sanz y Torres
*[[Neurotrofina]]
| id = ISBN 84-88667-85-X

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==References==
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*{{cite journal |author=Rakic P |title=Neurogenesis in adult primate neocortex: an evaluation of the evidence |journal=Nature Reviews Neuroscience |volume=3 |issue=1 |pages=65–71 |date=January 2002 |pmid=11823806 |doi=10.1038/nrn700 |url=}}
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*{{commons-inline|Category:Neurogenesis|neurogenesis}}


[[Categoría:Sistema nervioso central]]
[[Categoría:Sistema nervioso central]]

Revisión del 20:20 24 feb 2015

BrdU (rojo), un marcador de replicación de ADN, resalta la neurogenesis en la zona subgranular del giro dentado del hipocampo. Fragmento de una ilustración de Faiz et al., 2005.[1]​


La neurogénesis (nacimiento de nuevas neuronas) es el proceso por medio el cual se generan nuevas neuronas a partir de células madre neurales y células progenitoras.[2]​ La neurogénesis está más activa durante el desarrollo prenatal, y es responsable por poblar con neuronas el cerebro en crecimiento. Recientemente, se ha demostrado que la neurogénesis continúa en dos partes del cerebro adulto de mamíferos: el hipocampo y la zona subventricular. Algunos estudios han mostrado que la testosterona en vertebrados, y la prohormona ecdisona en insectos, influyen en la velocidad de neurogénesis.

Presencia en adultos

Expresión de la proteína doblecortina en el giro dentado del cerebro de la rata, día 21 postnatal. Oomen et al., 2009.[3]​

Durante la adultez hay un constante nacimiento de nuevas neuronas mayormente en dos regiones del cerebro:

Muchas de las células recién nacidas mueren poco después de haber nacido,[6]​ aunque una cierta algunas de ellas se vuelven funcionales dentro del tejido cerebral circundante.[7]​[8]​[9]​

La neurogénesis en adultos es un ejemplo de una teoría científica ampliamente aceptada siendo estudiada a mayor detalle. Los primeros neuroanatomisas, incluyendo a Santiago Ramón y Cajal, consideraban que el sistema nervioso no sufría cambios y era incapaz de regenerarse. La primera evidencia de neurogénesis en mamíferos adultos en la corteza cerebral fue presentada por Joseph Altman en 1962,[10]​ seguido por el descubrimiento de neurogénesis en adultos en el giro dentado del hipocampo en 1963.[11]​ En 1969, Joseph Altman descubrió e identificó al sistema migratorio rostral como la fuente de las células granulosas generadas en adultos en el bulbo olfatorio.[12]​ Hasta la década de 1980, la comunidad científica ignoró estos descubrimientos a pesar de haberse demostrado de manera directa en estudios previos, esto es, por medio de la técnica autoradiografía con timidina tritiada. Para entonces, Shirley Bayer[13]​[14]​ (junto con Michael Kaplan) demostraron nuevamente que existe neurogénesis en mamíferos adultos (ratas), y Nottebohm demostró este fenómeno en aves[15]​ generan mayor interés en el tema. Estudios en la década de 1990[16]​[17]​ finalmente puso a la investigación en neurogénesis en adultos en la mira de la comunidad científica. A principios de la misma década se demostró la neurogénesis en el hipocampo de primates no humanos así como en humanos.[18]​[19]​ Recientemente, también ha sido caracterizada la neurogénesis en el cerebelo de conejos adultos.[20]​ Más adelante, algunos autores (particularme Elizabeth Gould) sugirieron que la neurogénesis en adultos podría también tener lugar en regiones del cerebro que generalmente no se asociaban con neurogénesis incluyendo el neocórtex.[21]​[22]​[23]​ Sin embargo, otros[24]​ han cuestionado la evidencia científica y los métodos de estos descubrimientos, argumentando que las células nuevas podrían ser de origen glial. Investigaciones recientes han dilucidado el efecto regulador de GABA en las células madre neurales. Los efectos inhibidores de GABA en el cerebro también afectan a las vías de señalización de las células madre para que estas entren en estado quiescente. Se ha encontrado que el Diazepam o Valium tiene efectos similares.[25]​

Su papel en el aprendizaje

La relevancia funcional de la neurogénesis en adultos es incierta,[26]​ aunque existe evidencia de que la neurogénesis en mamíferos adultos es importante para el proceso de aprendizaje y formación de memoria.[27]​ Múltiples mecanismos que relacionan un incremento en la neurogénesis con una mejora en los procesos cognitivos han sido propuestos, incluyendo modelos computacionales que demuestran que un incremento en el número de neuronas aumenta la capacidad de memoria,[28]​ disminuye la interferencia entre memorias,[29]​ o agrega información temporal a las memorias.[30]​ Los experimentos diseñados para probar que no existe neurogénesis en adultos ha sido inconclusa, pero algunos estudios han propuesto algunos tipos de aprendizaje dependientes de neurogénesis,[31]​ y otros en los que no se observa relación.[32]​ Ciertos estudios han mostrado que el acto de aprender por sí mismo está asociado a un aumento en la supervivencia de neuronas.[33]​ Sin embargo, en general, los descubrimientos que apuntan a que la neurogénesis es importante para cualquier tipo de aprendizaje son ambigüos.

Enfermedad de Alzheimer

Algunos estudios han sugerido que la disminución de neurogénesis en el hipocampo puede llevar al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. A pesar de esto, otros han formulado hipótesis de que los pacientes de la enfermedad de Alzheimer presentan un aumento en la neurogénesis en la región CA1 (cornus ammonis o cuerno de Ammon) del hipocampo, la cual es la región del hipocampo más afectada en la enfermedad de alzheimer, para compensar la pérdida de neuronas.[34]​ Pese a que la verdadera naturaleza de la relación entre la neurogénesis y la enfermedad de Alzheimer es desconocida, la neurogénesis estimulada por el factor de crecimiento insulínico tipo 1 produce grandes cambios en la plasticidad hipocampal y parece estar involucrada en la patología del Alzheimer.[35]​ La alopregananolona, un neuroesteroide o esteroide neuroactivo, ayuda a la neurogénesis en el cerebro. Los niveles de alopregnanolona en el cerebro disminuyen durante la vejez y en la enfermedad de Alzheimer.[36]​ Se ha demostrado que el aumento de alopregnanolona revierte la disminución de neurogénesis para revertir el deterioro cognitivo en los modelos de Alzheimer en ratón.[37]​ Se ha demostrado que los receptores Eph o receptores de efrina y la señalización de efrinas regulan la neurogénesis en el hipocampo de adultos y se están estudiando como posibles blancos para taratar algunos síntomas de la enfermedad de alzheimer.[38]​ Se ha visto que las moléculas asociadas con el Alzheimer, incluyendo a la APOE, PS-1 y APP, también impactan en la neurogénesis en el hipocampo de adultos.[39]​

Su papel en la esquizofrenia

Los estudios sugieren que las personas con esquizofrenia tienen un volumen hipocampal reducido, lo cual se cree que es causado por la reducción de neurogénesis adulta. De igual manera, este fenómeno podría ser la causa subyacente de muchos de los síntomas de la enfermedad. Además, varios artículos la deficiencia en la regeneración de neuronas se la atribuyen a cuatro genes, DTNBP1, NRG1, DISC1 y ERB4.[40]​ Es importante mencionar que, a diferencia de la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia no se caracteriza por el detrimento de funciones neurales, sino por una tasa de neurogénesis y neuroplasticidad anormales. Por otra parte, los antipsicóticos han mostrado ser una forma prometedora de aumentar la tasa de neurogénesis.[41]​ Estos hallazgos le dan sentido a las similitudes que existen entre la depresión y la esquizofrenia puesto que estas dos enfermedades podrían estar biológicamente relacionadas. No obstante, se requiere que se lleven a cabo más investigaciones para dilucidar esta relación.[42]​

Implicaciones para la depresión

Se cree que el estrés es el factor más significativo en el inicio de la depresión, además de la genética. Las células del hipocampo son sensibles a estrés el cual puede desencadenar la disminución de neurogénesis. Esto se considera frecuentemente al analizar las causas y tratamientos para la depresión. Los estudios han demostrado que la extirpación de la glándula suprarrenal en ratas provoca un aumento en la neurogénesis en el giro dentado del hipocampo.[43]​ La glándula suprarrenal es responsable de producir cortisol, una sustancia que cuando es producida en cantidad crónicas provoca la disminución de receptores de serotonina y reprime el nacimiento de nuevas neuronas.[44]​ Se demostró en el mismo estudio que la administración de corticosterona a animales normales reprimió la neurogénesis, el efecto opuesto.[43]​ La clase más común de antidepresivos que se administran por esta enfermedad son los Inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (SSRIs)[45]​ y su eficacia puede explicarse mediante la neurogénesis. En un cerebro normal, un aumento de serotonina inhibe la hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa (CRH) a mediante de la conexión con el hipocampo. Actúa directamente en el núcleo paraventricular del hipotálamo para disminuir la liberación de la hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa y disminuir el funcionamiento de la norepinefrina en el locus cerúleo.[43]​ Debido a que la hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa es inhibida, la disminución de neurogénesis que está asociada a sus altos niveles, también es revertida. Esto permite la producción de un mayor número de neuronas, particularmente del receptor 5-HT1A en el giro dentado del hipocampo lo que se ha visto que alivia los síntomas de la depresión. Normalmente le toma entre 3 y 6 meses a las neuronas para madurar,[46]​ aproximadamente el mismo tiempo que le toma a los SSRIs en hacer efecto. Esta correlación refuerza la hipótesis de que los SSRIs actúan mediante la neurogénesis para aliviar los síntomas de la depresión.

Efectos del estrés

Las neuronas nacidas en adultos parecen tener un papel en la regulación del estrés.[47]​[48]​ Algunos estudios han relacionado la neurogénesis con los beneficios producidos por los antidepresivos, lo que sugiere que existe una conexión entre la disminución de neurogénesis hipocampal y la depresión.[49]​[50]​ En un estudio pionero, científicos demostraron que los beneficios en el comportamiento de la administración de antidepresivos en ratas se revierte cuando la neurogénesis impedida por radiación con rayos x.[51]​ De hecho, las neuronas recién nacidas son más excitables que las neuronas viejas debido a la expresión diferencial de los receptores GABA.[cita requerida] Un modelo plausible, por lo tanto, es que estas neuronas le confieren un papel más importante al hipocampo en la retroalimentación negativa del mecanismo del Eje hipotalámico-hipofisario-adrenal (estrés psicológico) y posiblemente en la inhibición de la amígdala (la región del cerebro responsable por las respuestas de temor a un estímulo). En efecto, la inhibición de la neurogénesis en adultos puede llevar a un aumento en la respuesta al estrés del Eje hipotalámico-hipofisario-adrenal en situaciones ligeramente estresantes.[47]​ Esto es consistente con los múltiples descubrimientos que relacionan actividades que alivian el estrés, como el aprendizaje, exposición a un entorno nuevo y benígno y ejercicio físico, a un aumento en los niveles de neurogénesis. Además se ha observado que en estas circunstancias los animales expuestos a estrés fisiológico o estrés psicológico (por ejemplo, aislamiento) muestran una marcada disminución de neuronas recién formadas. Curiosamente, bajo condiciones de estrés crónico, el aumento de neuronas recién formadas por antidepresivos mejora el control dependiente del hipocampo sobre la respuesta a estrés; sin neuronas recién formadas, los antidepresivos no logran restaurar la regulación de la respuesta a estrés y la recuperación se vuelve imposible.[48]​

En algunos estudios se ha propuesto la hipótesis de que el aprendizaje y la memoria están ligados a la depresión y que la neurogénesis puede estimular la neuroplasticidad. En un estudio se propuso que el humor podría estar regulado, a un nivel basal, por la plasticidad. En consecuencia, los efectos del tratamiento con antidepresivos serían secundarios a los cambios en plasticidad.[52]​ Sin embargo, otro estudio demostró que existe una interacción entrelos antidepresivos y la plasticidad; el uso del antidepresivo Fluoxetina ha logrado restaurar la plasticidad en el cerebro de la rata adulta.[53]​ Los resultados de este estudio implican que en vez de generar cambios secundarios a la plasticidad, la terapia con antidepresivos puede estimularla.

Efecto de la disminución de sueño

En un determinado estudio se asoció la falta de sueño con la reducción en la neurogénesis del hipocampo. La explicación propuesta para la disminución observada de la neurogénesis es el aumento en los niveles de glucocorticoides. Se ha demostrado que dos semanas de privación de sueño funge como inhibidor de la neurogénesis, los cual se revierte una vez que se regresa al ciclo normal de sueño e incluso hay un aumento temporal de la proliferación celular.[54]​ Concretamente, cuando los niveles de cortocosterona se elevan, la privación de sueño inhibe este proceso. No obstante, depsués de 2 semanas de la privación de sueño se regresa a los niveles normales de neurogénesis, con un aumento temporal de neurogénesis.[55]​ Mientras este fenómeno ya ha sido estudiado, se ha pasado por alto la gran demanda de glucosa en sangre que se presenta durante los estados temporales de hipoglucemia en diabetes. La Asociación Americana de la Diabetes junto con muchos otros han documentado la peudosenilia y agitación que se presenta durante los estados temporales de hipoglucemia en diabetes. Se necesita de más estudios clínicos para poder llegar a una conclusión acerca de la relación entre la glucosa en sangre, la actividad neuronal y el humor.

Posible uso en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson

La enfermedad de Parkinson es un desorden neurodegenerativo caracterizado por la pérdida progresiva de neuronas dopaminérgicas (neuronas cuyo neurotransmisor principal es la dopamina) en la sustancia negra. El trasplante de células precursoras dopaminérgicas fetales le ha abierto las puertas a la terapia de reposición celular con el fin de aliviar los síntomas de los pacientes afectados.[56]​ Recientemente, los científicos han encontrado evidencia de la existencia de células madre con el potencial de generar nuevas neuronas, particularmente neuronas dopaminérgicas, en el cerebro de mamíferos adultos.[57]​[58]​[59]​ La reducción de dopamina en roedores disminuye la proliferación de células precursoras tanto en en la zona subependimaria como en la zona subgranular.[60]​ La proliferación regresa completamente a su estado original mediante un agonista selectivo de los receptores tipo D2 (dopamina).[60]​ Las células madre neuronales han sido identificadas en regiones neurogénicas del cerebro, donde la neurogénesis es un proceso constitutivo, pero también en zonas no neurogénicas, tales como el mesencéfalo y el cuerpo estriado, donde se cree que la neurogénesis no se realiza en condiciones fisilógicas normales.[56]​ Newer research has shown that there in fact is neurogenesis in the striatum.[61]​ Una comprensión detallada de los factores que rigen a las células madre neurales in vivo podría, al final, llevar al desarrollo de elegantes terapias celulares para desordenes neurodegenerativos como la enfermedad de Parkinson al remplazar las neuronas dañadas con células madre neurales, que se diferenciarán en neuronas, obtenidas del mismo individuo.[56]​

Cambios en la edad aulta

La neurogénesis se reduce sustancialmente en el hipocampo de los animales viejos, planteando la posibilidad de que podría estar asociado al deterioro del hipocampo relacionado con la edad. Por ejemplo, la tasa de neurogénesis en animales viejos puede predecir el estado de la memoria.[62]​ Sin embargo, las células recién nacidas en animales viejos se incorporan de manera normal.[63]​ Dado que la neurogénesis ocurre a lo largo de la vida, se podría esperar que el hipocampo aumentara en tamaño ininterrumpidamente en la adultez, y que por lo tanto el número de células granulosas aumentaría en animales viejos. No obstante, este no es el caso puesto que la proliferación está balanceada con la muerte celular. Por tanto, no es la adición de nuevas neuronas al hipocampo lo que parece estar asociado a las funciones del mismo, sino la sustitución de células granulosas.[64]​

Efectos del ejercicio

Los científicos han demostrado que la actividad física como ejercicio voluntario da como resultado un aumento en el número de neuronas recién nacidas en el hipocampo de ratones viejos. Se demostró en el mismo estudio una mejoría en el aprendizaje del ratón "corredor" (el que era físicamente activo).[65]​[66]​ Investigaciones recientes han mostrado que el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF por sus siglas en inglés) y el factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1 por sus siglas en inglés) podrían estar involucrados en la neurogénesis inducida por ejercicio.[67]​ El ejercicio incrementa la captación de IGF-1 del torrente sanguíneo en distintas regiones del cerebro, incluyendo el hipocampo Además, IGF-1 altera la expresión de c-fos en el hipocampo. Cuando se bloquea a IGF-1, el ejercicio deja de inducir a neurogénesis.[67]​ Otra investigación demostró que los ratones que se ejercitaban no producían betaendorfina, una hormona que mejor el ánimo, no presentaban cambios en la neurogénesis. A pesar de esto, los ratones que no producían esta hormona, pero que se ejercitaban, mostraban un aumento de células nuevas y en el tiempo de vida de estas.[68]​ Mientras que la relación entre la neurogénesis inducida por ejercicio y la mejora del aprendizaje sigue sin ser clara, este estudio podría tener fuertes implicaciones en los campos de estudio del envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer.

Regulación

Resumen de las vías de señalización en el microentorno de las células madre neurales.

Muchos factores podrían afectar la tasa de neurogénesis hipocampal. El ejercicio físico y un ambiente enriquecido han demostrado estimular la superviviencia de neuronas y la integración exitosa de las células recientemente generadas al hipocampo.[65]​[69]​[70]​[71]​ Otro factor involucrado son las lesiones del sistema nervioso central ya que se ha observado que la neurogénesis ocurre después de un ataque epiléptico,[72]​, isquemia cerebral[73]​, y meningitis bacteriana.[74]​ Por otra parte, la senescencia y padecimientos como el estrés crónico pueden resultar en una disminución de la proliferación neuronal.[75]​[76]​[77]​ Algunos compuestos que circulan por la sangre podrían reducir la neurogénesis. En adultos de la tercera edad, los niveles de ciertas quimiocinas en plasma y líquido cefalorraquídeo se elevan. En el modelo de ratón, los niveles de estas quimiocinas en plasma se relacionan con la reducción de neurogénesis, lo que indica que la neurogénesis podría estar regulada por ciertos cambios sistémicos relacionados con la edad. Estas quimiocinas incluyen a la CCL11, CCL2 y la CCL12, las cuales se localizan en lugares muy específicos de ratones y humanos. Esto sugiere que existe un locus genético del envejecimiento.[27]​

La regulación epigenética también desempeña un papel importante en la neurogénesis. La metilación del ADN es crítica en la determinación del destino de las células madre neurales en la zona subventricular para la neurogénesis postnatal a través de la regulación de genes como D1x2, Neurog2 y Sp8. Se probado que algunos micro ARN, tales como miR-124 y miR-9, influyen en la determinación del tamaño de la corteza y su estratificación durante el desarrollo.[78]​

Células madre neurales adultas

Las células madre neurales son las células multipotentes y con capacidad de autorrenovarse que generan los fenotipos principales del sistema nervioso.

Efectos de los cannabinoides

Algunos estudios han demostrado que el uso de cannabinoides resulta en el crecimiento de nuevas células nerviosas en el hipocampo a partir de células madre embrionarias o adultas. En 2005, un estudio clínico en ratas en la Universidad de Saskatchewan encontró evidencia de regeneración de células nerviosas en el hipocampo[79]​ Estudios han demostrado que una compuesto sintético parecido al [[|tetrahidrocannabinol|THC]], el compuesto psicoactivo principal de la mariguana, proporciona cierta protección contra la inflamación del cerebro, lo cual podría resultar en una mejor memoría en la vejez. Esto se da gracias a la estimulación de los receptores que influyen en la producción de nuevas neuronas.[80]​ No obstante, un estudio realizado en la Universidad de Rutgers demostró que la administración de THC alterada la sincronización de los potenciales de acción de las neuronas hipocampales de las ratas. La falta de esta sincronización corresponde al desempeño ineficiente en una prueba de memoria.[81]​ Estudios recientes indican que un cannabinoide que se encuentra en la mariguana, cannabidiol (CBD), incrementa la neurogénesis en adultos sin tener afecta alguno en el apendizaje. Sin embargo, en este estudio el THC mermó el aprendizaje y no tuvo efecto alguno en la neurogénesis.[82]​ Una mayor proporción CBD a THC en usuarios de cannabis está relacionado con protección contra la reducción de la materia gris del cerebro en la región derecha del hipocampo.[83]​ También se ha observado que el CBD atenua la pérdida de memoria verbal y de memoria asociative visoespacial de aquellos bajo la influencia del cannabis,[84]​[85]​ lo que implica que tiene efectos neuroprotectivos contra la alta exposición a THC. La neurogénesis podría tener un papel en estos efectos neuroprotectivos, sin embargo, se necesita de mayor investigación.

Vease también

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Notas

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