«Somos lo que es nuestro cerebro, en él reside nuestra identidad»

Reconocida con el Premio Nacional de Investigación Santiago Ramón y Cajal 2024, Isabel Fariñas reflexiona sobre el cerebro con la paciencia de quien ha dedicado años a estudiar su complejidad. Tras una dilatada trayectoria científica, analiza los avances en el estudio de las células madre neurales, la influencia de la actividad intelectual en la salud cerebral y la necesidad de sostener la investigación a largo plazo.

Texto: Luis Tejedor

¿Qué ha supuesto para usted recibir el Premio Nacional de Investigación?

Ha sido algo abrumador, porque es el máximo galardón que puede recibir un investigador en nuestro país. En España hay ciencia muy buena y muchos colegas que lo merecen tanto como yo.

Lleva décadas investigando las células madre neurales. ¿Empezamos a entenderlas?

El estudio de las células madre adultas comenzó tras los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki, cuando se observó que el organismo debía producir miles de millones de células sanguíneas nuevas cada día, a partir de pequeñas poblaciones en la médula ósea. Hoy sabemos que existen células madre en todos los tejidos, encargadas de reemplazar las que mueren por desgaste.

Desde los años noventa, conocemos que hay células madre, llamadas neurales, en los cerebros adultos. Hasta entonces se creía que nacíamos con un número fijo de neuronas para toda la vida. Ahora sabemos que se generan nuevas neuronas, aunque todavía se debate durante cuántas décadas se mantiene esa capacidad. Estas células madre neurales no solo producen nuevas neuronas, sino que se integran eficazmente en los circuitos existentes, lo que abre la posibilidad de que, en un contexto neurodegenerativo, las neuronas trasplantadas puedan incorporarse al tejido cerebral. Todo ello convierte a las células madre en un material muy prometedor para la reparación del cerebro y el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.

¿Qué significado real tiene la neurogénesis adulta para la memoria, el aprendizaje e incluso la formación del carácter?

El carácter es una cuestión extremadamente compleja, influida tanto por la biología como por la experiencia. En humanos aún no podemos evaluar con precisión qué hacen las nuevas neuronas, pero en modelos animales se han observado funciones concretas. En los ratones, por ejemplo, las células madre neurales se localizan en dos zonas del cerebro. Una produce nuevas neuronas para los circuitos olfativos –esenciales para su comportamiento y percepción del entorno– y la otra genera neuronas en el hipocampo, relacionadas con la memoria espacial y a corto plazo. En humanos, esa función podría equivaler a las memorias recientes, como recordar dónde dejamos el coche hoy.

Usted apuesta por reprogramar astrocitos para convertirlos en neuronas. ¿Cómo imagina su evolución futura?

Es una línea muy prometedora. En las últimas décadas, la biología celular ha avanzado de forma espectacular gracias al concepto de reprogramación. Tradicionalmente, creíamos que las células diferenciadas –como las neuronas– habían alcanzado un punto irreversible de especialización. Pero los experimentos de Shinya Yamanaka, en 2006, demostraron que bastaban cuatro genes para devolver una célula a un estado similar al del embrión temprano, con capacidad para generar cualquier tipo celular. Ese hallazgo, premiado con el Nobel, cambió la biología moderna. Desde entonces, se ha visto que podemos transformar una célula diferenciada, como un adipocito, en otra completamente distinta, como una neurona. Sabemos que podemos introducir genes específicos en astrocitos –células gliales del sistema nervioso central– y convertirlos en neuronas, y esto tiene un gran potencial: en muchas enfermedades neurodegenerativas, los astrocitos sobreviven mientras las neuronas mueren; si logramos reprogramarlos en las zonas afectadas, podríamos generar nuevas neuronas funcionales. Esta metodología ya funciona en modelos animales, aunque falta un largo camino para aplicarla en humanos. No se plantea aún como terapia clínica, pero en investigación básica está abriendo puertas muy importantes.

¿Estamos más cerca del sueño de regenerar el cerebro o hay que limitar las expectativas?

Hay que ser prudentes. El cerebro es el órgano más complejo del cuerpo humano y aún no comprendemos del todo su funcionamiento normal. En los años ochenta se realizaron trasplantes de neuronas fetales en pacientes con párkinson y, aunque demostraron que era posible, el método resultó inviable: cada paciente requería varios fetos y, poco después, apareció la levodopa, una medicación que paliaba los síntomas.

El verdadero salto llegó con el cultivo de células madre embrionarias capaces de generar cualquier tipo celular. Al principio, las agencias reguladoras temían su uso por el riesgo de tumores, pero, tras décadas de trabajo, la FDA ha aprobado ya una docena de investigaciones con trasplantes neuronales para el párkinson. La terapia celular en el cerebro no está tan lejos: ya se está probando en humanos dentro de ensayos clínicos.

Lo ideal sería prevenir las enfermedades neurodegenerativas a través del diagnóstico precoz. Para ello, la investigación avanza en tres frentes: la búsqueda de biomarcadores en sangre que detecten la enfermedad de forma temprana, la mejora de las técnicas de imagen para identificar cambios sutiles en el cerebro y el estudio de síntomas iniciales, como trastornos del sueño o leves deterioros cognitivos, que alerten antes de su aparición. Aún estamos lejos de soluciones definitivas, pero son vías que marcarán el futuro de la prevención y el diagnóstico precoz de las enfermedades neurodegenerativas.

¿Podemos entrenar la plasticidad o está sujeta a límites estrictos?

Durante muchos años, los investigadores en neurobiología consideraban que la plasticidad neural alcanzaba su máximo justo después del nacimiento y durante las dos primeras décadas de vida. Socialmente, esa idea se asumió como cierta. Sin embargo, hoy conocemos que la plasticidad neural dura toda la vida. Estamos continuamente remodelando nuestros circuitos cerebrales. Cuanto más constante sea nuestra actividad intelectual, mejor. Así, el cerebro se ejercita y mantiene su capacidad de respuesta plástica a lo largo de toda la vida. Es importante que las personas presten atención a aquello que les interesa, motiva y mantiene mentalmente activas. Aunque se pueda desarrollar una enfermedad neurodegenerativa, los datos epidemiológicos de salud pública indican que el alzhéimer tiene menor incidencia en colectivos con elevada actividad intelectual. No es una relación causa-efecto, pero existen correlaciones que apuntan a que ejercitar el cerebro es beneficioso.

Considera que «cuidar de los nietos o bailar en pareja» son recomendables para proteger el cerebro. ¿Tan poderosa es la motivación emocional para mantener viva la mente?

Prestamos atención cuando algo nos motiva. La primera condición para memorizar algo es precisamente la atención. Por eso recordamos las cosas a las que prestamos atención y no otras: es la ventana de entrada al sistema cerebral. Una de las claves que favorece el ejercicio mental es la sociabilidad. El hecho de tener interlocutores, interactuar con otras personas, estimula el cerebro en sociedad. Por eso hablaba de bailar o cuidar a los nietos. Estos ejemplos son una fuente enorme de motivación: hacen que las personas mayores recuerden fechas, horarios o rutinas relacionadas con su cuidado. Hay una motivación para aprender y recordar, y eso ejercita el cerebro. Si, además, se realiza en un entorno socialmente atractivo, el efecto positivo es aún mayor.

En el envejecimiento cerebral todo está conectado: el metabolismo, la microbiota, la inflamación… ¿Qué sugiere la conversación constante entre cuerpo y cerebro?

Cada día entendemos mejor que el cuerpo funciona como un todo. Cuando empecé a investigar, vivíamos la etapa del llamado reduccionismo: intentábamos ir al detalle. Pero, en las dos últimas décadas, la investigación ha descubierto que existen muchas interacciones entre órganos. Buena parte de los estudios buscan conectar distintos sistemas, porque, al final, funcionamos como un organismo único. Todavía no tenemos datos específicos, pero estas investigaciones amplían considerablemente el número de variables. Es difícil extraer conclusiones simples, aunque observamos que existe una interacción entre el estado inflamatorio del organismo y la función cerebral. Se habla del eje intestino-cerebro, y sabemos que convivimos con un microbioma –una colección de bacterias en el intestino, la cavidad oral o la piel– que constituye nuestras bacterias personales, diferentes en cada individuo.

Actualmente, se estudia cómo esos colectivos bacterianos se relacionan con el funcionamiento del cerebro o qué microbioma tienen las personas centenarias. Son temas complejos que requieren mucha investigación para empezar a extraer pautas sólidas sobre estas interacciones. Podemos afirmar que la biomedicina aborda hoy relaciones complejas entre sistemas y esa es la vía para comprender mejor cómo funciona nuestro organismo.

Forma parte de la Organización Europea de Biología Molecular (EMBO) y del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBERNED). ¿Qué supone trabajar con tantos equipos y jóvenes investigadores?

Es fundamental. La ciencia no se entiende de otra manera: necesitamos equipos cada vez más multidisciplinares. Tengo colegas que, para abordar determinados objetivos, trabajan con matemáticos, ingenieros, médicos y biólogos. Además, todos necesitamos bioinformáticos, porque se generan cantidades ingentes de datos que solo pueden analizarse mediante herramientas computacionales. Los grupos de trabajo deben ser amplios y diversos para afrontar los problemas desde distintas perspectivas.

También es esencial la formación. En nuestro oficio, uno aprende a hacer ciencia de quienes ya tienen experiencia y conocen bien el quehacer científico y, a su vez, formamos a las nuevas generaciones. Siempre hay jóvenes en proceso de aprendizaje que aportan muchísimo y se preparan para descubrir cosas importantes para la sociedad.

El tercer elemento clave es la colaboración. Como los proyectos son cada vez más complejos, resulta muy estimulante y productivo trabajar con otros equipos. Es lo que permite, por ejemplo, la red CIBERNED en enfermedades neurodegenerativas, que reúne a 55 grupos de investigación en toda España para intercambiar resultados, discutir avances y colaborar activamente.

¿Qué cambiaría en el sistema de investigación en España para fomentar proyectos de largo recorrido?

La respuesta más fácil es decir que falta financiación y es cierto: no hay suficiente apoyo. Los países más desarrollados son los que más invierten en ciencia. España es un país volcado en el sector servicios y no en el tecnológico, por tanto, carece del apoyo estructural que necesitaría. Nuestras instituciones no tienen financiación estable para la investigación. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas o las universidades no disponen de programas estructurales de ese tipo. Las universidades, por ejemplo, reciben financiación en función de su docencia, no de su investigación. Esto provoca que tengamos investigadores excelentes que, siendo funcionarios y cobrando del erario público, deban pedir dinero para poder trabajar. Eso no ocurre en ninguna otra profesión pública.

Una financiación estructural permitiría mantener activos a muchos investigadores que a veces no consiguen recursos en convocatorias cada vez más competitivas. Deberían existir fondos base para sostener la investigación cotidiana y otros, de mayor envergadura, para proyectos a largo plazo. Esa es una asignatura pendiente en nuestro país.

Después de tantos años estudiando el cerebro, ¿sigue manteniendo asombro?

¡Por supuesto! Somos lo que es nuestro cerebro; en él reside nuestra identidad. Los científicos solemos preguntarnos: ¿es posible que un cerebro se comprenda a sí mismo? El problema de su complejidad radica, por un lado, en el enorme número de células que contiene –todas conectadas entre sí– y, por otro, en su plasticidad. No es posible asignar funciones concretas a áreas determinadas del cerebro. Esa combinación de interconexión y flexibilidad genera una profundidad inmensa que aún estamos lejos de comprender plenamente.