Investigadores del Centro de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas y de la Universidad de Cambridge, en colaboración con instituciones europeas como el Instituto Karolinska (Suecia) y el Grupo de Neurobiología Celular y Molecular de la Enfermedad de Párkinson del Cimus, han identificado un mecanismo clave para entender cómo se daña y cómo se repara el cerebro. El trabajo, cofinanciado con fondos europeos y publicado en la revista científica 'Nature', demuestra una relación causal directa entre las lesiones focales en la sustancia blanca y la recuperación de la sinapsis en la sustancia gris, contribuyendo al equilibrio funcional del cerebro.

La sustancia blanca contiene la mielina, una capa que recubre las fibras nerviosas y permite que las señales eléctricas se transmitan con rapidez y precisión. Cuando esta mielina se pierde, no solo se altera la comunicación entre neuronas, sino que también se activa una respuesta inflamatoria en el cerebro, incluso en regiones alejadas de la lesión inicial. Esta reacción puede provocar cambios en la actividad neuronal y la eliminación de algunas conexiones sinápticas esenciales para el funcionamiento normal del cerebro.

Sin embargo, los investigadores señalan en sus conclusiones que este proceso "no es necesariamente negativo". En parte, "representa un intento del propio cerebro por adaptarse al daño y favorecer su reparación". La inflamación y los cambios sinápticos formarían parte de un mecanismo coordinado que reduce la actividad neuronal de forma temporal y facilita la regeneración de la mielina.

Según los resultados, la clave reside en si el cerebro logra completar ese proceso de reparación. Cuando la mielina se regenera, la inflamación desaparece y las conexiones neuronales se recuperan, permitiendo restaurar la función normal. Por el contrario, si la regeneración falla, la respuesta inflamatoria se vuelve crónica y el daño neuronal continúa progresando con el tiempo, añade el estudio.

Este mecanismo permite entender mejor lo que ocurre en enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer, el párkinson o la esclerosis múltiple, en las que el cerebro no logra repararse completamente y la inflamación persiste. En este sentido, los resultados sugieren que el objetivo terapéutico no debería centrarse únicamente en reducir la inflamación, sino en favorecer la regeneración de la mielina para permitir que el proceso de reparación se complete.

INFLAMACIÓN TRANSITORIA DEL CEREBRO

Por otra parte, la microglía es un tipo de célula del sistema inmunitario del cerebro que actúa como defensa, eliminando desechos y participando en la respuesta frente a lesiones o enfermedades. Para comprobar el papel de la microglía en el proceso descrito en el estudio, los investigadores eliminaron selectivamente estas células en la sustancia gris. En esas condiciones, las neuronas dejaron de reducir su actividad de forma adaptativa y, de manera crítica, la remielinización en la sustancia blanca quedó bloqueada. En ausencia de microglía, el sistema pierde su capacidad de regenerarse, lo que demuestra que la inflamación transitoria no es un efecto colateral del daño, sino un componente esencial del proceso de reparación cerebral.

De forma complementaria, cuando los investigadores impidieron la regeneración de la mielina, la respuesta microglial no se resolvió y evolucionó hacia una inflamación crónica sostenida, acompañada de una pérdida persistente de sinapsis. Este escenario "reproduce la inflamación de bajo grado que caracteriza la progresión de múltiples enfermedades neurodegenerativas".

Los resultados establecen así un principio fundamental: la regeneración de la sustancia blanca y la resolución de la inflamación en la sustancia gris están estrechamente acopladas. Cuando este equilibrio se rompe, la inflamación deja de ser una respuesta adaptativa y el daño tiende a cronificarse.

EDAD AVANZADA Y REMIELINIZACIÓN

El estudio demuestra además que, con la edad, la microglía pierde su capacidad de respuesta adaptativa, lo que dificulta la activación del programa regenerativo y contribuye directamente al fracaso de la remielinización. De este modo, el envejecimiento no solo aumenta la carga de lesiones en la sustancia blanca, sino que también compromete los mecanismos que permitirían su reparación.

En conjunto, los hallazgos apuntan a que potenciar la capacidad del cerebro para regenerar la mielina podría ser una estrategia clave para frenar e incluso revertir el deterioro asociado a distintas enfermedades neurológicas.

La segunda autora del estudio e investigadora del Cimus, Andrea López López, subrayó que “la clave está en si el cerebro consigue completar esa reparación”, ya que “cuando la mielina se regenera, la inflamación desaparece y las conexiones entre neuronas se recuperan, permitiendo restaurar la función normal, mientras que si la regeneración falla, la respuesta inflamatoria se vuelve crónica y el daño continúa progresando”. El Cimus (Centro Singular de Investigación de Biología Molecular y Enfermedades Crónicas) de la Universidade de Santiago de Compostela, está dedicado "a la investigación de vanguardia en el ámbito de las enfermedades crónicas". Su misión es generar conocimiento "de alto impacto, conectado con la sociedad y al servicio de los pacientes".