Neurodesarrollo y Plasticidad Sináptica: Mecanismos Moleculares y su Relación con la Esquizofrenia y el Amor

Neurodesarrollo: Un Campo en Constante Cambio

Coincidencia de Mecanismos Moleculares en Neurodesarrollo y en Plasticidad Sináptica del Adulto

Existe una notable coincidencia entre los mecanismos moleculares que operan durante el neurodesarrollo y aquellos implicados en la plasticidad sináptica del cerebro adulto. A continuación, se detallan los fenómenos moleculares clave del neurodesarrollo:

• Morfogénesis en el Sistema Nervioso Central (SNC)
• Sinaptogénesis y diferenciación neuronal
• Rutas moleculares proapoptóticas

Neurodesarrollo y Plasticidad Sináptica

Morfogénesis en el SNC

La morfogénesis en el SNC comprende una serie de procesos dirigidos a la organización estructural y funcional de las distintas regiones del SNC. Estos procesos incluyen:

• Determinación espacial de precursores celulares
• Proliferación celular
• Migración de neuroblastos
• Extensión de axones y establecimiento de patrones groseros de conectividad sináptica
• Remodelamiento fino de estos patrones

Sinaptogénesis y Diferenciación Neuronal

Hacia el final de la migración, las neuronas despliegan dendritas y terminales axónicos. Deben detectar y reaccionar ante multitud de moléculas, lo que desencadena cascadas de reacciones intracelulares. Este proceso está regulado por múltiples sistemas altamente complejos, entre ellos:

• Canales iónicos
• Transducción de señales
• Fosforilación de proteincinasas

Existen mecanismos independientes de la actividad, cuya organización viene determinada genéticamente desde la concepción. Estos mecanismos dan lugar a circuitos groseros que posteriormente experimentan una remodelación dependiente de la actividad neuronal. Esta remodelación constituye la base del fenómeno de aprendizaje y permite la sincronización de los elementos presináptico y postsináptico.

El glutamato regula:

• El crecimiento de las proyecciones neuronales
• La plasticidad sináptica dependiente de actividad
• La poda sináptica o pruning

Se ha observado una reducción significativa de estos contactos en la esquizofrenia, junto con anomalías en multitud de marcadores. Entre estas anomalías se encuentran la hipofunción glutamatérgica, el descenso de la actividad de enzimas y cambios en la expresión de los receptores de glutamato.

Rutas Moleculares Proapoptóticas

La muerte neuronal, o apoptosis, desempeña un papel importante en la organización del SNC. Durante el desarrollo, se crea un mayor número de neuronas y conexiones de las que finalmente serán necesarias. Hasta un 50% de estas neuronas desaparecen antes del parto. La supervivencia selectiva es fruto de una regulación muy fina.

Varios estudios han investigado la relación entre esquizofrenia y apoptosis, encontrando:

• Relación entre la reducción volumétrica y la progresión clínica de la enfermedad
• Mayor vulnerabilidad o defensa deficitaria a estímulos que pongan en marcha la apoptosis

Cabe destacar la convergencia funcional entre la neurotransmisión glutamatérgica y las rutas de señalización apoptótica. Algunas moléculas relacionadas con estos procesos son:

• Señalización por ácido retinoico
• Reelina, semaforina 3 A
• Wnt y GSK-3
• NCAM
• NRG1 (neurorreglina 1)
• Familia de las neurotrofinas

Maduración Postnatal

En la infancia y la adolescencia se completa la maduración de varias regiones cerebrales, como el córtex prefrontal. Durante la adolescencia, se produce un remodelamiento sináptico (pruning) y la mielinización de conexiones corticocorticales y corticolímbicas. Estos procesos son esenciales para la maduración de un gran número de procesos cognitivos.

Neurodesarrollo y Esquizofrenia

La hipótesis del neurodesarrollo disfuncional en la esquizofrenia se apoya en los siguientes hallazgos:

• Frecuencia de exposición a noxas durante el desarrollo embrionario o de complicaciones perinatales
• Signos deficitarios premórbidos en variables relacionadas con el rendimiento cognitivo y funcionamiento sociolaboral y académico
• Signos neurológicos menores y anomalías físicas
• Anomalías estructurales y metabólicas cerebrales
• Hallazgos neuropatológicos postmortem

Bioquímica del Amor

Diversos estudios de resonancia funcional indican que durante el enamoramiento se activan los sistemas de recompensa del cerebro y se desactivan los circuitos cerebrales responsables de las emociones negativas y de la evaluación social.

Un Experimento Revelador

En una investigación realizada en la Universidad de Nueva York, se analizaron mujeres y hombres que se definían como intensamente enamorados. Se les mostró una foto de una cara familiar y una foto de la persona a quien amaban. Al ver la cara del ser amado, se activaron regiones subcorticales ricas en dopamina, que estarían implicadas con los mecanismos de motivación y recompensa. La activación de ciertas zonas variaba según la duración del romance. Se observó una mayor actividad en la zona del pálido ventral en aquellas personas que tenían relaciones románticas duraderas.