Muerte neuronal: ¿qué es y por qué se produce?

Todas las neuronas de nuestro cuerpo tienen un ciclo vital. Se forman, viven, ejercen sus funciones y finalmente mueren y son sustituidas. De hecho, se trata de algo que ocurre constantemente en diferentes sistemas del organismo.

Sin embargo, el sistema nervioso es un caso particular en el que, una vez en la adultez, apenas se van a producir nuevas neuronas. Y las que ya tenemos no van a vivir eternamente: poco a poco y por distintas razones, van a ir degenerando y muriendo. Es por ello que en este artículo vamos a hablar sobre la muerte neuronal y los dos principales procesos por lo que se produce.

¿Qué es la muerte neuronal?

El concepto de muerte neuronal hace referencia, como el propio nombre indica, al deceso de las células nerviosas conocidas como neuronas. Ello supone una serie de repercusiones de gran calado, como el hecho de que célula ya no será capaz de ejercer su función de transmitir la información (con la consiguiente disminución de la eficiencia cerebral o incluso la pérdida de funciones dependiendo de la cantidad, área y funciones de las células muertas).

Sin embargo, no se limita a ello, y es que además la muerte de una neurona puede tener un efecto sobre las células vecinas: supone la existencia de unos restos que si bien por lo general pueden ser eliminados por el sistema, también pueden llegar a permanecer en él e interferir en el funcionamiento normal del cerebro.

El proceso por el que una neurona muere puede variar enormemente en función de sus causas, así como los resultados de dicha muerte. Por lo general se considera que existen dos grandes tipos de muerte neuronal: la producida de manera natural por la propia célula o apoptosis y la producida por lesiones o necrosis.

Muerte neuronal programada: apoptosis

Por lo general, tendemos a considerar que la muerte de neuronas es algo negativo, especialmente teniendo en cuenta que una vez en la adultez prácticamente no se producen nuevas neuronas (si bien se han descubierto algunas zonas en que sí hay neurogénesis). Pero la muerte neuronal no es siempre negativa, y es que de hecho a lo largo de nuestro desarrollo existen incluso momentos concretos en los que se encuentra programada. Estamos hablando de la apoptosis.

La apoptosis es en sí la muerte programada de la células del organismo, el cual permite que éste se desarrolle deshaciéndose del material innecesario. Se trata de una muerte celular que es beneficiosa (por lo general) para el organismo y que sirve para desarrollarnos o bien para luchar contra posibles daños y enfermedades (se eliminan las células enfermas o nocivas). Este proceso se caracteriza por requerir energía para producirse, no pudiendo llevarse a cabo en ausencia de ATP (adenosín trifosfato, sustancia de la cual las células obtengan energía).

A nivel cerebral esto ocurre especialmente en el momento de la poda neuronal o sináptica, en que muere un elevado porcentaje de las neuronas que se han ido desarrollando durante nuestros primeros años con tal de permitir una organización más eficiente del sistema. Mueren aquellas neuronas que no establecen sinapsis los suficientemente fuertes dado a que no se les da un uso habitual y permanecen aquellas de uso más frecuente. Ello permite nuestra maduración y el aumento de la eficiencia en el uso de los recursos mentales y la energía disponible. Otro momento en que también se produce apoptosis es durante el envejecimiento, aunque en este caso las consecuencias generan la progresiva pérdida de facultades.

En el proceso de apoptosis neuronal la propia célula genera señales bioquímicas (sea por inducción positiva en la que los receptores los receptores de la membrana se unen a determinadas sustancias o bien por inducción negativa o mitocondrial en que se pierde la capacidad de suprimir ciertas sustancias que generarían la actividad de enzimas apoptóticas) que provocan que hacen que se condensen y alteren el citoplasma, la membrana celular, que el núcleo celular se colapse y se fragmente el ADN. Finalmente las células microgliales terminan por fagocitar y eliminar los restos de las neuronas muertas, de manera que no generan una interferencia para el funcionamiento normativo del cerebro.

Un tipo especial de apoptosis es el denominado anoikis, en que la célula pierde el contacto con el material de la matriz extracelular, lo que a acaba provocando su deceso al no poder comunicarse.

La necrosis: muerte debido a lesión

Pero la muerte neuronal no se produce únicamente de manera preprogramada como manera de mejorar la eficiencia del sistema. También pueden fallecer debido a causas externas como lesiones, infecciones o intoxicaciones. A este tipo de muerte celular es a lo que se conoce como necrosis.

La necrosis neuronal es aquella muerte neuronal provocada por la influencia de factores externos, generalmente de carácter lesivo. Esta muerte neuronal es en su mayoría perjudicial para el sujeto. No requiere del uso de energía, siendo una muerte neuronal pasiva. La neurona se ve desequilibrado por el daño y pierde el control de su osmosis, rompiéndose la membrana celular y liberándose su contenido. Es habitual estos restos produzcan una reacción inflamatoria que puede generar sintomatología de diversa. Al contrario que ocurre en la apoptosis es posible que la microglía no llegue a fagocitar las células muertas correctamente, quedando restos que pueden provocar una interferencia en el funcionamiento normativo. Y aunque con el tiempo son fagocitadas, incluso si son eliminadas tienden a dejar una cicatriz de tejido fibroso que interfiere en el circuito neuronal.

Es importante tener en cuenta que la necrosis también puede aparecer si en un proceso de apoptosis se da una pérdida de ATP. Dado que el sistema necesita energía para producir la apoptosis, si se queda sin ella la muerte neuronal no puede producirse de manera preprogramada con lo que aunque la neurona en cuestión muere el proceso no puede finalizarse, lo que generará que la muerte en cuestión sea necrótica.

La necrosis neuronal puede producirse por múltiples causas. Es común su aparición ante procesos como hipoxia o anoxia, accidentes cerebrovasculares, traumatismos craneoencefálicos o infecciones. También es muy conocida la muerte neuronal por excitotoxicidad, en la que las neuronas mueren debido a la influencia excesiva del glutamato (principal excitador de la actividad cerebral), como ocurre ante algunas sobredosis medicamentosas o ante la intoxicación por drogas.

La influencia de la muerte neuronal en demencias y trastornos neurológicos

Podemos observar muerte neuronal en una gran cantidad de situaciones, no todas ellas de tipo clínico. Sin embargo, merece la pena destacar un fenómeno recientemente descubierto en la relación entre demencias y muerte neuronal.

Según vamos envejeciendo nuestras neuronas lo hacen con nosotros, muriendo a lo largo de nuestra vida. La microglía se encarga de proteger al sistema nerviosa y fagocitar los restos de las neuronas muertas (mediante procesos apoptóticos), de manera que aunque se van perdiendo facultades el cerebro suele permanecer sano dentro de los límites propios de un envejecimiento normal.

Sin embargo, recientes investigaciones parecen indicar que en las personas con demencia, como la propia del Alzheimer, o con epilepsia la microglía no ejerce su función de fagocitar las células muertas, dejando restos que generan una inflamación de los tejidos circundantes. Ello genera que aunque se pierda masa cerebral siguen existiendo restos y tejidos cicatriciales que, según se van acumulando, perjudican cada vez más al desempeño del resto del encéfalo facilitando a su vez una mayor muerte neuronal.

Si bien se trata de experimentos recientes que deben replicarse para obtener mayores datos y falsear los resultados estos datos pueden hacer que entendamos mejor el proceso por el que el sistema nervioso se deteriora, de manera que podamos establecer mejores estrategias y tratamientos que palien las destrucción neuronal y quizás, a la larga, a parar enfermedades hasta hoy incurables.

Referencias bibliográficas:

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Becerra, L.V.; Pimienta, H.J. (2009). Apoptosis neuronal: la diversidad de señales y de tipos celulares. Colombia Médica 40 (1): 125-133.Universidad del Valle. Facultad de Salud. Colombia.
Abiega, O. y cols. (2016). Neuronal hyperactivity disturbs ATP microgradients, impairs microglial motility, and reduces phagocytic receptor expression triggering apoptosis/microglial phagocytosis uncoupling. PLoS Biology.