La falta de alimento detiene el desarrollo del cerebro, pero el proceso es reversible

Todos sabemos que la comida es esencial para el desarrollo sano del cerebro y del cuerpo, especialmente en las etapas iniciales de la vida. Pero cómo exactamente se ve afectado el crecimiento del cerebro por la nutrición es algo que no se comprende bien, sobre todo a nivel celular.

Una de las razones para esta falta de comprensión es simplemente la dificultad de estudiar a los animales antes de que nazcan. Pero en un estudio en el que se han utilizado renacuajos, que se desarrollan por completo fuera del útero materno, científicos de Scripps Research pudieron hallar nueva información sobre cómo las células cerebrales responden a la falta de alimentos, y cómo se recuperan de ello.

“Con los renacuajos podemos observar las etapas iniciales del desarrollo cerebral que normalmente son inaccesibles para nosotros”, dice la bióloga Caroline McKeown. “Este estudio nos mostró, por primera vez en una especie de vertebrados, las vías de señalización celular que son integrales para la división de las células en respuesta a los nutrientes, en células madre neurales. Esto podría llevarnos a nuevos métodos para iniciar y detener el crecimiento celular en el cerebro”.

El estudio, presentado en la revista Development, tiene múltiples aplicaciones potenciales, incluyendo un mejor cuidado prenatal en humanos. También contribuirá a la investigación ya en marcha sobre el papel de las células madre neurales en la recuperación de una lesión cerebral.

Normalmente, en el renacuajo Xenopus y en la mayoría de animales, las células madre conocidas como “progenitores neurales” florecen durante las etapas iniciales del desarrollo. Estas células acabarán madurando en forma de neuronas, el tipo de célula en el cerebro que controla el pensamiento y las acciones.

En verde, proliferación de células madre neurales en el cerebro de un renacuajo. En rojo, las neuronas maduras. (Foto: Laboratorio Cline en Scripps Research)

En un estudio anterior, McKeown y sus colegas encontraron que cuando a los renacuajos se les privaba de alimento, sus células progenitoras neurales dejaban de dividirse y el crecimiento de su cuerpo disminuía, pero que los animales seguían vivos y su comportamiento parecía normal. Sorprendentemente, si los renacuajos podían acceder a alimento antes de transcurridos nueve días, sus células progenitoras neurales en el cerebro empezaban a dividirse de nuevo y aceleraban hasta el estado de crecimiento donde deberían haberse encontrado si siempre hubiera habido comida disponible.

¿Qué desencadenó que las células progenitoras neurales pudieran dividirse de nuevo? ¿Y cómo funcionó esto? Los científicos identificaron los mecanismos celulares que subyacen a esta respuesta en el desarrollo. Los hallaron en una vía de señalización bien conocida llamada mTOR (siglas en inglés de “proteína diana de la rapamicina en mamíferos”), la cual es un regulador central del metabolismo celular, el crecimiento, la proliferación y la supervivencia.

Información adicional