Descubren nuevos mecanismos esenciales para el desarrollo correcto del cerebro

La actividad de la microglía, el sistema inmune innato del cerebro, juega un papel fundamental en el desarrollo y maduración del órgano más complejo del cuerpo humano. Recientes estudios liderados por investigadores del Instituto de Biomedicina de Sevilla-IBiS han revelado que la actividad mitocondrial de estas células es esencial para el correcto desarrollo postnatal del cerebro.

Este descubrimiento abre nuevas vías de investigación para comprender mejor el papel de la microglía en enfermedades primarias mitocondriales, así como sus implicaciones en procesos neurodegenerativos. Entender cómo la actividad mitocondrial de la microglía modula el desarrollo y funcionamiento del cerebro es clave para avanzar en el tratamiento de trastornos neurológicos complejos.

La Función Clave de la Microglía en el Desarrollo Cerebral

El desarrollo del cerebro es un proceso altamente complejo y delicado que requiere la actividad coordinada de diferentes tipos celulares. En este proceso, el sistema inmune innato cerebral, la microglía, juega un papel fundamental. Estas células actúan como verdaderas «barrenderas», eliminando neuronas y conexiones no funcionales, y esculpiendo la funcionalidad del órgano en función de la experiencia postnatal.

La microglía ha cobrado gran importancia en los últimos años debido a la estrecha relación entre su actividad y distintas enfermedades del sistema nervioso. Estudios previos del grupo de investigación habían demostrado el papel clave de la microglía en la progresión de la enfermedad de Alzheimer, revelando que estas células dependen del oxígeno y la actividad mitocondrial para su correcto funcionamiento.

En el presente trabajo, los investigadores han abordado el estudio de la contribución de la mitocondria a la actividad de la microglía. Utilizando técnicas genéticas y modelos de ratón, han logrado disminuir la actividad del complejo I mitocondrial en estas células. Sorprendentemente, esta disminución no limita inicialmente la actividad fisiológica de la microglía, sino que incluso la estimula.

La Disfunción Microglial y su Impacto en el Desarrollo Cerebral

Sin embargo, con el tiempo, estas células terminan siendo disfuncionales, produciendo finalmente la alteración de otras células cerebrales, deterioro cognitivo y la muerte temprana de los animales. Mutaciones similares a las realizadas en estos modelos de ratón se asocian en humanos con el síndrome de Leigh, una enfermedad primaria mitocondrial que afecta a uno de cada 40.000 nacidos a nivel mundial.

Este síndrome progresa con problemas neurológicos, y estudios previos habían definido la relevancia de la microglía en la progresión de la enfermedad. Pero el presente estudio va un paso más allá, señalando a la microglía como una célula directamente responsable de la enfermedad, contribuyendo a la progresión no solo por el daño que se pueda producir en otras células, sino alterando el desarrollo cerebral desde las primeras etapas.

Implicaciones y Perspectivas Futuras

Este estudio abre nuevas dianas terapéuticas y define las ventanas de actuación en enfermedades primarias mitocondriales. Adicionalmente, los resultados pueden tener consecuencias en cómo interpretamos la neuro-inflamación subyacente a los procesos de neurodegeneración, y cómo la actividad de la microglía podría ser controlada en dichos procesos. Esto será objeto de estudios futuros, con el objetivo de avanzar en el tratamiento de trastornos neurológicos complejos.

En resumen, este estudio realizado por el equipo de investigación del IBiS demuestra la importancia crucial de la actividad mitocondrial de la microglía en el desarrollo y maduración del cerebro. Sus hallazgos abren nuevas perspectivas para comprender mejor el papel de estas células en enfermedades primarias mitocondriales y procesos neurodegenerativos, sentando las bases para el desarrollo de futuras estrategias terapéuticas.