La incesante regeneración

Paula 1154. Sábado 16 de agosto de 2014.

Graduado como médico cirujano y doctor en Ciencias, de la Universidad de Chile, hace 14 años Felipe Barros es investigador titular en Neurociencias del Centro de Estudios Científicos (CECS) de Valdivia, donde estudia cómo el organismo balancea sus flujos de materia y energía. Algunas de sus investigaciones se han dedicado a desentrañar el metabolismo celular de las neuronas: cómo convierten los azúcares y la energía en impulsos nerviosos que transmiten información. También investiga el metabolismo celular del cáncer. "Las células normales del cuerpo son mortales, tienen un número limitado de divisiones y se eliminan. Pero las del cáncer se creen inmortales, no entienden que no es bueno crecer indefinidamente, son poco ecológicas", explica.

¿Cuánto cambia nuestro cuerpo? ¿Tenemos el mismo cuerpo con el que nacemos?

Ninguna de las moléculas del cuerpo dura más de unos meses, no hay permanencia. La mayoría de las neuronas son las mismas que teníamos al nacer, pero ninguna de las moléculas que componen esa neurona es la misma. En estudios recientes se han marcado con un isotopo los carbonos de las células y eso da una idea de los ladrillos que componen el cuerpo a nivel de moléculas. Después de 3 meses, ninguno de los ladrillos que componen el cuerpo sigue con la misma marca, pero la estructura permanece. El agua fluye, los carbonos pasan, incluso el calcio que está en los huesos, después de unos años, se cambia por otro nuevo. ¿Cómo se mantiene la forma en algo que está siempre fluyendo? Es uno de los misterios principales de la biología. Debería llegar a desarmarse, pero se va ordenando solo.

Heráclito decía: "Nunca te bañarás dos veces en el mismo río". ¿Se puede afirmar algo parecido de nuestro cuerpo?

Esa analogía vale no solo para el río o el cuerpo. Todo lo que nos rodea está en estado de flujo y de intercambio de materia constante. La pregunta es: ¿qué hace que se mantenga ordenado? Esta tendencia al ordenamiento es más amplia que la vida y por eso los científicos han buscado la respuesta mirando sistemas no vivientes que mantienen su estructura, aunque sea por tiempo breve, como las nubes, un tornado o el fuego. Lo que han concluido es que en cualquier sistema la materia se ordena para maximizar el flujo de energía. El flujo de la energía a través del tornado estabiliza al tornado. La llama es la forma más eficiente de quemar el tronco. Somos sistemas optimizadores del flujo de energía. Nos mantenemos vivos consumiendo energía. Al comer un plátano, que es un sistema ordenado de azúcares y moléculas complejas, lo desordenamos en moléculas simples. Así nos ordenamos a nosotros mismos, porque si no comiéramos nos desordenaríamos. Eso es, finalmente, la muerte, cuando no puedes mantener ordenado tu cuerpo y las moléculas vuelven a dispersarse por el medio ambiente.

¿A qué velocidad se regenera nuestro cuerpo?

El cerebro no necesita renovarse tanto porque está muy bien guardado, no solo en una protección física, que es el cráneo, sino que también está protegido de las toxinas que circulan por la sangre por la barrera hematoencefálica. Solo hay dos partes en nuestro cuerpo con este tipo de barrera: una es el cerebro y la otra son las gónadas (los testículos y el ovario), las partes más importantes de las personas desde el punto de vista de la supervivencia de la especie, porque el cerebro te permite funcionar y las gónadas, reproducirte. Ambas tienen células resistentes que duran toda la vida. Aunque también hay otros órganos más protegidos del medio ambiente, que tienen células que no se regeneran, como el pulmón, el ojo y el corazón. Y las células del tejido adiposo, para desgracia de mucha gente, también nos acompañan toda la vida. Si engordas, son las mismas células que agrandan su tamaño, pero no es que se generen más células. Los huesos cambian de forma lenta, se demora 10 años en regenerarse el esqueleto humano completo.

¿Cuáles son las células que se recambian más rápido?

Las de los órganos que están expuestos al daño permanente infringido por el medio ambiente como el intestino y la piel. Si te quemas en la playa y después te despellejas, es porque las células de la epidermis que acumularon daño por la radiación solar mueren de forma masiva y son reemplazadas por otras nuevas. El que tiene el récord de división celular es el sistema inmune. ¿Has tenido una herida que se infecte y tenga pus? Eso es una expansión gigantesca de linfocitos que aparecen en horas y después desaparecen, por suicidio celular.

¿Suicidio celular?

Es la forma de eliminar las células que ya no sirven. El término técnico es apoptosis, un programa de autodestrucción que tienen todas las células del cuerpo. Se activa cuando hay un daño celular que la célula no ha podido reparar y, por eso, la célula se suicida. O durante el desarrollo normal, por ejemplo cuando estamos en el útero y somos un feto, durante los 3 primeros meses, mientras se forman las manos, tenemos pliegues interdigitales como los patos. Ese tejido dura unas semanas y después desaparece porque esas células se autoeliminan. Hay 100.000 células por segundo en el cuerpo humano que se están suicidando, y a la vez están naciendo otras 100.000 células por segundo.

¿Por qué no continúa para siempre la renovación de nuestras células y terminamos envejeciendo y muriendo?

El envejecimiento es una invención relativamente reciente de la evolución. Cuando un grupo de células se juntaron y formaron un organismo multicelular, ahí empezó el envejecimiento y también la muerte. Y partieron al mismo tiempo que la reproducción sexual: van paralelos, el sexo y la muerte. Esto es porque durante la vida el organismo va acumulando daños (por ejemplo, por la radiación solar que produce radicales libres, o por la inflamación generada por infecciones virales). El daño produce degradación y después muerte de la especie si no hay forma de evitar que ese daño se perpetúe. Desde ese punto de vista, somos una cáscara para las células sexuales, que son las importantes, y una vez que pasamos las células sexuales a la siguiente generación, la pega está hecha. Lo que sucede con la cáscara, es irrelevante para la supervivencia de la especie. Pero hay especies que hacen que esta cáscara dure más y otras que dure menos. Lo que hacemos los humanos después de la reproducción es transmisión de cultura, que es lo que nos ha permitido llegar a donde estamos. Hay una parte cada vez más importante de la capacidad de sobrevivir de la siguiente generación que está dada por lo que enseñas, no por los gametos que pasas. Entonces, las especies que duran más tienden a ser especies más culturales como nosotros.

¿Cuándo comienza la degradación del cuerpo?

La cuenta regresiva parte el día que nacemos. Pero en términos de disminución objetiva de capacidades físicas a los 18 años empieza el envejecimiento acelerado. En términos de capacidad intelectual, el peak es a los 20 o 25 años. Einstein, Newton y otros físicos hicieron sus principales descubrimientos a esa edad, porque la capacidad de hacer procesamientos mentales está al máximo. Pero después, las células van envejeciendo y perdiendo funciones. Luego de un cierto número de divisiones ya falla una parte importante de sus funciones y la célula muere. Cuando una célula debe morir, activa este sistema de autoeliminación. Pero a veces ese sistema falla y, cuando se acumulan varios de esos errores en una sola célula, tienes cáncer. Y esto explica por qué se hacen más frecuentes con la edad, porque ya están fallando los sistemas de control y las células no mueren cuando deberían morir. De hecho las células cancerosas se empiezan a parecer a los organismos unicelulares, es como si no supieran que están dentro del cuerpo y que pertenecen a una sociedad. Son individuos que proliferan en forma no controlada y terminan matando.

ESCULTURA CEREBRAL

Las neuronas del cerebro se reproducen y se dividen durante la vida intrauterina y a los pocos días de nacer se termina la división y ahí están todas los 100.000 millones de neuronas que uno va a tener hasta el día que muera. Sin embargo, en un estudio de 2013 del biólogo celular sueco Jonas Frisen se comprobó que en algunas regiones muy específicas del cerebro, como el hipocampo, se generan hasta 1.400 neuronas nuevas por día durante la vida adulta. "El hipocampo tiene forma de caballito de mar y está encargado de la memoria espacial, la memoria episódica y otras memorias. Es un descubrimiento fascinante, aunque todavía no se sabe muy bien qué rol tienen las nuevas neuronas que se generan. Tenemos un entendimiento muy preliminar de cómo se articulan realmente las funciones del cerebro.

¿Dónde se localiza la cara de tu madre?

La dificultad es que el cerebro funciona como un todo,

asocia una memoria con una configuración de todo el cableado simultáneamente", dice.

¿Se puede potenciar la capacidad de la mente para regenerarse?

El cerebro sigue la lógica de los otros órganos. Si haces ejercicios mantienes la musculatura, y el ejercicio del cerebro es el ejercicio mental. Cuando las personas dejan de someterse a nuevas experiencias y aprendizajes, envejecen y se deterioran mucho más rápido. En cambio las personas con actividad mental alta, que a edad tardía aprenden idiomas, retardan la aparición de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer.

"El cerebro sigue la lógica de los otros órganos. Si haces ejercicios, mantienes la musculatura, y el ejercicio del cerebro es el ejercicio mental. Cuando las personas dejan de someterse a nuevas experiencias y aprendizajes, envejecen y se deterioran mucho más rápido".

¿Qué ocurre en el cerebro cuando se aprende algo nuevo?

Cada vez que salimos de la zona de comodidad, estamos remodelando el cerebro. Si alguien que escribe con la derecha, se obliga a hacerlo con la izquierda, formará nuevas conexiones. La plasticidad neuronal se refiere a la capacidad de las neuronas de adaptarse a un mayor flujo de información fortaleciendo los circuitos que más se repiten y destruyendo las conexiones que ya no se utilizan. Es muy parecido a la escultura: el cerebro se modela, esculpe, y esta capacidad dura toda la vida.

En nuestra vida hay una tensión entre la necesidad de permanencia y la necesidad de renovarnos, cambiar. ¿Cómo equilibra nuestra biología esta tensión?

Ambas cosas, estar quieto y moverse, son necesarias. El cuerpo equilibra esa tensión con ciclos. El ciclo obvio del día y la noche. Y está el ciclo de las estaciones, del año. Son ciclos en que hemos estado evolucionando durante millones de años y nuestro organismo está adaptado de forma muy fina a ellos. La actividad metabólica del cerebro disminuye un 15% cuando dormimos y la actividad metabólica del resto del cuerpo baja un 50%. Algo que se demostró hace muy poco, es que en la noche se asienta la memoria del día. El cerebro está trabajando para filtrar lo importante, jerarquiza los recuerdos y aprendizajes. Ese dicho antiguo de "lo voy a consultar con la almohada" es muy cierto.

¿Cómo nos afecta el ciclo de las estaciones?

Es un problema que tenemos, porque es un ciclo anual que se da muy marcado en los mamíferos y que en la vida moderna estamos ignorando. Se espera socialmente que en invierno estés con la misma energía, ánimo y vigor que en verano y eso no tiene ningún sentido

evolutivo. A la mujer se le cae más el pelo en el otoño y le crece más pelo en verano. La fertilidad es mayor en verano y, en cambio en invierno, durante 20 mil años nuestros ancestros disminuían su actividad, se reunían alrededor del fuego, porque no era momento de salir a trotar ni a recolectar. No es normal que se espere que seamos parejos todo el año. Y eso produce un conflicto que se intenta tapar con medicamentos, antidepresivos, pero los medicamentos no lo solucionan. La sociedad se ha organizado para que seamos constantes, pero biológicamente no lo somos.