Por iniciativa de la Federación Mundial de Neurología (WFN, por sus siglas en inglés), cada 22 de julio se celebra el Día Mundial del Cerebro con el objetivo de difundir el papel clave que desempeña este órgano vital, responsable de todos nuestros pensamientos, sensaciones, movimientos y conductas,  y unir fuerzas a nivel internacional para llamar la atención sobre la prevalencia de los trastornos cerebrales, principal causa de discapacidad en el mundo. 

Este año, con el objetivo de “reducir la carga global de las alteraciones neurológicas”, el lema de la iniciativa es “Salud Cerebral para todos”. En la Fundación Instituto Leloir (FIL) creemos que ayudar a desentrañar la complejidad del cerebro es una manera de conocernos más profundamente y, sobre todo, una de las mejores inversiones que podemos hacer a largo plazo en materia de salud. Por eso, nuestra área de Neurociencias no deja de crecer: distribuidos en siete laboratorios diferentes, los científicos abordan el cerebro desde distintas perspectivas. Y estudian patologías asociadas a defectos cognitivos y problemas neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer y el Parkinson.

“En términos históricos, el área de Neurociencias es de las más nuevas en la FIL”, resalta Eduardo Castaño, jefe del Laboratorio de Envejecimiento cerebral y Neurodegeneración. Médico y dedicado al estudio del cerebro desde 1986, Castaño celebra el crecimiento de la especialidad en los últimos 20 años en general, y en la FIL en particular. Su grupo tiene dos grandes líneas de trabajo: una de ciencia básica, donde indagan sobre la enfermedad de Alzheimer en modelos celulares y de animales de laboratorio; y otra clínica, con pacientes, que encabeza la doctora en inmunoquímica molecular Laura Morelli. Entre otras cosas, el equipo impulsó la creación del primer banco genético de pacientes argentinos con Alzheimer. “Buscamos identificar factores de riesgo que permitan establecer la probabilidad de desarrollar la enfermedad con la edad. Si se la detecta temprano, se podría intentar retrasar su avance o corregir ciertos factores que contribuyen en su desarrollo, como la dieta”, resume Castaño.

Se sabe que las enfermedades degenerativas del sistema nervioso son causadas por la pérdida de células. En el Laboratorio de Terapias Regenerativas y Protectoras del Sistema Nervioso Central, que dirige Fernando Pitossi, buscan avanzar en el conocimiento de ese proceso para el desarrollo de terapias que protejan las células en degeneración o las regeneren, especialmente en el mal de Parkinson y la Esclerosis Múltiple. “Como idea central de neuroprotección investigamos el rol de la inflamación en la muerte celular”, explica Pitossi, quien añade que para la posible regeneración utilizan neuronas que generan a partir de células de la piel por medio de un método llamado reprogramación celular. “Esto nos permite entender mejor los defectos que llevan a la muerte celular en la enfermedad”, asegura. Y resalta: “Se prevé que esta tecnología podría servir también para generar neuronas que se puedan trasplantar en futuras terapias regenerativas del sistema nervioso”.

En el Laboratorio de Plasticidad Neuronal, que lidera Alejandro Schinder, se estudia la neurogénesis adulta, proceso por el cual el hipocampo, una región del cerebro que está involucrada en el aprendizaje y la memoria, genera neuronas durante toda la vida. “Nuestro trabajo contribuye a conocer cómo funciona el cerebro normal y cómo va declinando con el envejecimiento, pero también buscamos conocer las herramientas que tiene el cerebro para modificar sus funciones y cuán sensibles son esas herramientas a distintos estímulos, que luego pueden convertirse, eventualmente, en algún tipo de tratamiento o intervención para mejorar o recuperar la actividad cerebral”, explica el científico. Su grupo descubrió en ratones que la respuesta del cerebro viejo a un estímulo como puede ser correr en una rueda o atravesar un laberinto produce señales muy fuertes, que aumentan la capacidad de que las neuronas nuevas se conecten. 

“Los procesos involucrados en la correcta generación y funcionamiento de las neuronas están altamente regulados a lo largo del desarrollo y cada vez más evidencias indican que las alteraciones que se producen en alguna etapa están asociadas a enfermedades del neurodesarrollo, como el conjunto de síndromes del espectro autista u otros problemas cognitivos”, asegura Fernanda Ledda, jefa del Laboratorio de Neurobiología Celular y Molecular. Junto a su equipo, Ledda estudia los mecanismos moleculares y celulares a través de los cuales un grupo de moléculas llamadas factores neurotróficos regulan los distintos procesos del neurodesarrollo involucrados en el establecimiento de las conexiones neuronales y la maduración del sistema nervioso. “El objetivo de nuestro laboratorio es encontrar nuevos blancos moleculares para el diagnóstico y/o tratamiento de enfermedades del neurodesarrollo y neurodegenerativas”, sintetiza la investigadora.

Por su parte, en el Laboratorio de Genética del Desarrollo Neural, que encabeza Guillermo Lanuza, quieren entender cómo se desarrollan los circuitos del sistema nervioso. Sus investigaciones se centran fundamentalmente en el cerebro posterior y la médula espinal, que albergan circuitos neuronales esenciales para el control motor y el procesamiento de señales sensoriales. El objetivo es identificar reguladores transcripcionales y vías de señalización cuya función organiza la creación de la diversidad celular y así para poder diseñar potenciales estrategias terapéuticas frente a daños y patologías que involucren al sistema nervioso.

¿Cómo son el hardware y el software que utiliza el cerebro para generar memorias nuevas cotidianamente? ¿Cómo representamos el mundo que nos rodea para poder trasladarnos con éxito de un lugar a otro (de casa al trabajo, por ejemplo) a través de una jungla de estímulos sensoriales? Esas preguntas guían el trabajo del Laboratorio de Fisiología y Algoritmos del Cerebro, que lidera Emilio Kropff, cuya búsqueda es comprender el GPS de los mamíferos, tanto en cerebros sanos como en los afectados por enfermedades neurodegenerativas. Entre otros logros, miembros del laboratorio participaron del descubrimiento de algunas de las principales piezas del GPS cerebral. 

“Recientemente empezamos a trabajar con modelos 'naturales' de la enfermedad de Alzheimer. Los degus (Octodon degus) son roedores que desarrollan en la naturaleza una patología muy similar a la que exhiben los humanos. Al recapitular la enfermedad en toda su complejidad, su estudio podría aportar una mirada que complemente la investigación con roedores tradicionales de laboratorio”, resalta Kropff.

Finalmente, María Fernanda Ceriani, jefa del Laboratorio de Genética del Comportamiento, señala que a su grupo le interesa entender “cómo funciona nuestro reloj biológico, que es el encargado de controlar qué momento del día es óptimo para levantarnos, irnos a dormir, cuándo comer o cuándo tenemos más habilidad para aprender. Pero no sólo eso, también determina cuestiones muy variadas que van desde la presión arterial hasta cuándo liberamos ciertas hormonas”, describe. 

Utilizando como modelo la mosca Drosophila melanogaster, el equipo de Ceriani indaga sobre los mecanismos fundamentales del reloj biológico. “Queremos generar conocimiento que sea trasladable a los relojes de otros animales, terminando en el ser humano”, explica la científica. Y añade: “La complejidad de Drosophila te permite hacer preguntas precisas y obtener respuestas concretas, que después se pueden corroborar en modelos complejos como los mamíferos. Una vez que uno entiende cómo es un proceso en el cerebro es más fácil ver cómo solucionar un problema que interfiere en ese proceso”. Y pone como ejemplo el estudio en moscas de los efectos en parámetros fisiológicos clave del jet lag crónico como el que experimentan los pilotos de aviones.

Durante la pandemia, Ceriani participó con colegas de otras instituciones de un proyecto para estudiar cómo afectaba la restricción que impuso la pandemia los relojes biológicos de los argentinos. Así nació Mi reloj interno, una app gratuita para celulares que permite realizar un autodiagnóstico y obtener recomendaciones personalizadas para mejorar el estado del reloj.  “Un reloj biológico sano implica una mejor calidad de vida y salud”, concluye la investigadora, que celebra la posibilidad de trabajar en la FIL, rodeada de colegas con intereses similares. “Es fantástico tener una red con la que uno puede interactuar en forma directa. Los proyectos cada vez más demandan transdisciplinariedad y entonces tener a tus colegas cerca es genial”. 

Alejandro Schinder coincide: “Cuando uno trabaja en un tema siempre necesita una masa crítica alrededor para discutir e interactuar. A todos nos interesa lo mismo, desde diferentes ángulos, y el hecho de ser muchos hace que sea más fácil tener ideas innovadoras porque ver lo que están haciendo otros dispara la creatividad. Tener acceso a herramientas diferentes para contestar preguntas hace que el grupo sea más poderoso que la suma de cada uno de manera individual”.