El cerebro es un órgano sensible. A diferencia de otros órganos, cualquier daño a las células cerebrales se considera permanente e irreversible, o eso se pensaba. Investigaciones recientes han indicado que el cerebro puede tener cierta capacidad para regenerar y reparar células dañadas. Con las posibilidades que la investigación con células madre puede ofrecer algún día, es posible que haya esperanza en el horizonte para las personas que padecen enfermedades tan devastadoras como la enfermedad de Huntington, Parkinson y Alzheimer. La capacidad de las células cerebrales para regenerarse a sí mismas se conoce como neurogénesis.
A través del proceso de mitosis, se forman nuevas células a partir de células cerebrales existentes. Estas nuevas células madre nacen sin función. La estimulación de su entorno físico hace que estas nuevas células se diferencien o se especialicen en células neuronales. Las células diferenciadas migran a diferentes lugares del cerebro mediante una señal química. Una vez que se alejan de su origen, estas células se adaptan y se convierten en células neuronales maduras, o no se adaptan y mueren. La capacidad de estas células para adaptarse a su nuevo entorno se conoce como plasticidad.
En sus sitios de migración final, las células neuronales maduran en presencia de hormonas químicas conocidas como factores de crecimiento neurotróficos y adquieren sus funciones de por vida. Las nuevas neuronas se integran en los circuitos sinápticos existentes. Este desarrollo «regenerativo» de célula madre a célula neuronal madura es la base de la neurogénesis.
El concepto de reparación y regeneración de células cerebrales en humanos adultos no es un fenómeno nuevo, y ciertamente no es exclusivo de los humanos. Descubierto por primera vez en la década de 1960 por los investigadores Altman y luego por Kaplan y Hinds, se observó que las células cerebrales se regeneran como axones en el cerebro y en la médula espinal. Más tarde se descubrió que este concepto revolucionario solo se producía en determinadas regiones del cerebro. En 1998, Eriksson demostró la capacidad de reparación de las células cerebrales en el hipocampo de los humanos, donde el aprendizaje y la memoria se ven afectados.
La investigación actual ha encontrado que las células madre neuronales proliferan y migran a sus destinos finales en la zona subventricular (SVZ), que se encuentra en los ventrículos laterales del cerebro, y la circunvolución dentada (DG) en la formación del hipocampo. Aquí, se convierten en células que ayudarán en la recepción y procesamiento de la información olfativa por parte del cerebro. Las capacidades regenerativas se han observado en ratones y otros vertebrados e invertebrados.
Muchos factores externos y ambientales afectan la capacidad de nacimiento de células neuronales. La neurogénesis se ve afectada por la actividad física. El aumento de la actividad física aumenta la capacidad de la neurona para la autorreparación y, por lo tanto, mejora la agudeza mental. El aumento de los niveles de estrés hace que el cuerpo secrete hormonas corticosteroides que actúan para inhibir la neurogénesis al reducir la producción del factor de crecimiento, que es vital para el crecimiento de nuevas células. Por otro lado, se sabe que el aumento de los niveles de testosterona, serotonina y glutamato conduce a una mayor proliferación de células neuronales.
La neurogénesis presenta una serie de posibilidades para las personas que padecen enfermedades cerebrales degenerativas. En los últimos años se ha debatido mucho sobre el uso de células madre embrionarias en la creación de nuevas terapias para quienes padecen enfermedades genéticas actualmente incurables. Sin embargo, como ha demostrado la neurogénesis, la investigación con células madre aporta resultados prometedores para las aplicaciones médicas. Hoy en día, una lesión cerebral significa destrucción y desesperación; en el futuro, puede significar regeneración y reparación.