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¿Las claves de la memoria?

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¿Las claves de la memoria?

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Miércoles 19 de Septiembre de 2012 00:00

Más de uno se habrá preguntado muchas veces cómo se genera la memoria; ¿cómo y por qué aprendemos y recordamos?, ¿cuáles son los mecanismos implicados?. Y a continuación se preguntaría el por qué se produce la pérdida de memoria asociada al envejecimiento, por ejemplo, o en enfermedades neurodegenerativas, o traumatismos cráneo-encefálicos, o accidentes vasculares cerebrales. Preguntas difíciles de responder que ahora comienzan a tener respuestas. Muy recientes publicaciones de grupos de investigación norteamericanos, sobre todo, han identificado una subfamilia de receptores nucleares (es decir receptores ubicados en el núcleo celular, neuronal en este caso) responsable de este proceso de adquisición y conservación de la información. Se trata de la subfamilia NR4A (NR de Nuclear Receptors, o sea receptores nucleares). La activación de estos receptores o, más aún, el incremento de su expresión (es decir el aumento en el numero de éstos) lleva a que se ponga en marcha la transcripción de diversos genes directamente implicados en los procesos de adquisición y almacenamiento de la información. El mecanismo es muy complejo y básicamente bioquímico, por lo que no vamos a entrar en detalles que requerirían un alto grado de conocimiento para su comprensión. Lo importante, y por eso lo reflejamos, es que el descubrimiento de los mecanismos de acción de esos receptores ha comenzado a permitir su manipulación en animales como paso previo a estudios posteriores en pacientes. El siguiente paso será el diseño de fármacos que permitan la activación de la expresión selectiva de esos receptores como mecanismo para una mayor adquisición y conservación de la información.  En ello se está ya aunque pasarán años hasta que de esa investigación básica se pase a la aplicación clínica.

Sin embargo, si uno analiza cuidadosamente esos trabajos experimentales puede llegar a conclusiones prácticas de uso inmediato. Trataremos de ser concisos para que las cosas se puedan entender mejor.

Un mecanismo clave para el aumento de la expresión de esos receptores nucleares que dirigen la transcripción de genes relacionados con la memoria es el aumento de AMPc intracelular. Este es un mensajero intracelular de señales que a las células llegan desde su exterior. El AMPc activa a un enzima (PKA) que participa en la expresión de los genes que codifican a los receptores nucleares citados (NR4A). Por tanto, una conclusión lógica, es que todo lo que lleve a un aumento en los niveles intracelulares de AMPc en las neuronas responsables de la generación de memoria, permitirá que aumente el número de receptores NR4A y ello a su vez facilite la transcripción de genes responsables de la adquisición y almacenamiento de la información. ¿Y cómo aumentamos el AMPc intracelular?. Hay muchas formas de hacerlo, pero quizás la más sencilla desde un punto de vista popular es ingiriendo café. Puede parecer una simplicidad, pero el extracto activo del café, la cafeína, es un potente inhibidor del enzima responsable de la destrucción del AMPc intracelular, la fosfodiesterasa. Por tanto, la ingestión de café se traducirá en mayores acúmulos de AMPc en las neuronas, mayor formación de RN4A y aumento de la transcripción de genes relacionados con la memoria.

Pero hay más, el mismo grupo norteamericano que estudia los mecanismos de actuación de los RN4A y la memoria, representa en una figura en su trabajo algo que conocemos ya desde hace tiempo: la activación de receptores NMDA en membranas neuronales lleva a un incremento en la captación de calcio quien a su vez activa a la adenilato ciclasa, el enzima responsable de la fabricación de AMPc intracelular. Es decir, la activación de los receptores NMDA va a traducirse en último término en el incremento de los mecanismos relacionados con la memoria. Y éste es el momento en el que uno piensa, analiza e integra conceptos. Y tras ello surgen explicaciones. Veamos a qué nos referimos. En el último Congreso de la Sociedad Europea de Fisiología, celebrado hace unos días en Santiago, se presentó un trabajo en el que se describía que el mecanismo por el que la GH participaba en la adquisición de memoria y, por tanto, en los procesos de tipo cognitivo, era dependiente de la activación de receptores NMDA. ¿Vamos entendiendo ahora?. GH activa a receptores NMDA, ello lleva al aumento de la captación de calcio intracelular, lo que a su vez produce aumento de AMPc, éste activa la transcripción de los genes que codifican RN4A, éstos a su vez aumentan la transcripción de genes que participan en la adquisición y almacenamiento de la información...., etc. Un buen mecanismo para explicar las acciones positivas de GH a nivel cognitivo.

Pero, siempre hay un pero..., para que todo ello ocurra es imprescindible la existencia de neuronas, al menos en el área cerebral relacionada con la memoria. Como ya dijimos en esta página, hace un par de años, en el hipocampo, entre otras zonas cerebrales, existe una producción continua de precursores neurales (producción que por cierto también es estimulada por GH entre otros factores). Esta producción diaria es la responsable de la aparición de neuronas jóvenes en las que se adquiere la información día a día, memoria a corto plazo. Esas neuronas migran, maduran, y la información que han adquirido se conserva ya en ellas durante años (memoria a largo plazo). ¿Cuál es el problema?. Pues que la formación diaria de precursores neuronales en el hipocampo va disminuyendo, fisiológicamente, a medida que envejecemos (un buen sistema para evitar esa disminución tan drástica es el ejercicio físico diario, así como el realizar una intensa actividad intelectual). Ello nos explica el por qué en una persona de edad persisten los recuerdos lejanos y se va perdiendo la capacidad de recordar hechos recientes. Lo propio ocurre, más dramáticamente por su intensidad, en enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer por ejemplo), o traumatismos cráneo-encefálicos o accidentes vasculares cerebrales que afecten a la zona de producción de nuevas neuronas. Pero volvamos de nuevo a la GH, aunque no era el objetivo. En el mismo congreso de la Sociedad Europea de Fisiología se presentó un trabajo, en el que participamos activamente desde el principio y que próximamente será publicado, realizado por investigadores del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Salamanca) en el que se objetivaba algo que a priori podría considerarse increíble: tras adiestrar a ratas de laboratorio a coger la comida a través de un agujero con tan solo lo que sería la mano izquierda, se aspiraba mediante neurocirugía todo el lóbulo frontal derecho e inmediatamente se administraba GH o placebo. ¿Resultado?. Al cabo de una semana de la cirugía las ratas que habían recibido GH eran capaces de coger la comida con la mano izquierda con la misma destreza, rapidez y precisión que el grupo control sin daño, lo que por supuesto no ocurría en el grupo tratado con placebo. No voy a entrar aquí en más comentarios al respecto. Tan solo aclarar que el grupo investigador de Salamanca lleva años trabajando con ese modelo experimental y solamente comenzaron a interesarse por las acciones de GH tras una conferencia impartida hace año y medio en aquel Instituto. Ellos fueron los primeros sorprendidos de los resultados.

Y para finalizar, tan solo el título de un trabajo que acaba de ser publicado: The effect of Growth Hormone therapy in patients with completed stroke: a pilot trial. (Efectos del tratamiento con GH en pacientes con accidente vascular cerebral: estudio piloto). Autores: Y. Song, K. Park. K. Lee, M. King. Departamento de Medicina Rehabilitadora. Universidad CHA de Corea del Sur. Como no quiero seguir hablando de los efectos positivos de GH, mejor es que el que esté interesado lea el artículo original.

 

 

Jesús Devesa

Catedrático de Fisiología Humana

Facultad de Medicina de Santiago 

 

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