Una hormona garantiza su propio futuro

Gran parte de los procesos químicos del cuerpo son controlados por el cerebro, desde la presión sanguínea hasta el apetito y el metabolismo. En un estudio publicado recientemente en Developmental Cell, un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Gil Levkowitz del Instituto Weizmann descubrió la estructura exacta de un área crucial del cerebro. En ella, instrucciones bioquímicas pasan de las células del cerebro al flujo sanguíneo y de éste al cuerpo. En este proceso, ellos descubrieron una nueva propiedad de la “hormona del amor”. Ésta también ayuda a dirigir el desarrollo de las estructuras cerebrales.

El área en cuestión, la neurohipófisis, es una interface entre las fibras nerviosas y los vasos sanguíneos que se encuentran en la base del cerebro. Aquí suceden algunas de las más importantes interacciones entre el cuerpo y el cerebro: es aquí donde las hormonas que son liberadas por los nervios hacia los vasos sanguíneos regulan una serie de procesos corporales vitales, entre ellos el balance de fluidos y las contracciones durante el parto.

A pesar de que la neurohipófisis ha sido estudiada por más de un siglo, los científicos del programa dirigido por el Instituto Weizmann, pudieron desarrollar nuevas herramientas genéticas que les permitieron examinar con precisión la estructura tridimensional del cerebro y clarificar los procesos celulares y moleculares de su formación. Debido a que la neurohipófisis humana es extremadamente compleja, los científicos hicieron la investigación en embriones vivo de peces cebra. Estos embriones, que son totalmente transparentes, permiten estudiar de manera única el cerebro de los vertebrados. La manipulación genética de los embriones es sencilla y permite a los investigadores observar, a través de un microscopio, la formación real de la neurohipófisis.

El estudio reveló una nueva y sorprendente función del mensajero hormonal Oxitocina, apodado la “hormona del amor” porque, además de controlar el apetito y los comportamientos reproductivos femeninos, como el amamantamiento, está relacionado también con la afinidad madre-hijo y de pareja. Los científicos mostraron que la Oxitocina, una de las dos hormonas más importantes secretadas por la neurohipófisis adulta, está relacionada con el desarrollo de esta área cerebral incluso desde la etapa embrionaria. En esta etapa, la Oxitocina gobierna la creación de nuevos vasos sanguíneos. “El mensajero ayuda a construir las vías por las cuales se transmitirán sus propios mensajes”, dice Levkowitz.

Developmental Celldestacó los descubrimientos en un reporte preliminar titulado “La hormona del amor atrae a la pareja de toda la vida”.

Estos descubrimientos proporcionan un importante adelanto en la investigación básica, ya que clarifican procesos cerebrales fundamentales, pero en el futuro podrían también ser relevantes en el tratamiento de enfermedades. Debido a que la neurohipófisis es una de las pocas partes del cerebro que son capaces de regenerarse después de una lesión, la comprensión de cómo está formada podría un día ayudar a lograr esa regeneración en otras partes del sistema nervioso.  

La investigación fue realizada en el laboratorio de Levkowitz en el Departamento de Biología Molecular de la Célula por el estudiante de doctorado Amos Gutnick en conjunto con la Dra. Janna Blechman. Los investigadores del Weizmann trabajaron con el Dr. Jan Kaslin de la Universidad Monash, Australia; los Drs. Lukas Herwig, Heinz-Georg Belting y Markus Affolter de la Universidad de Basilea, Suiza; y el Dr. Joshua L. Bonkowsky de la Universidad de Utah, Estados Unidos.

Los proyectos de investigación del Dr. Gil Levkowitz son apoyados por la fundación Dekker; el Centro Kirk de Cáncer Infantil y Desordenes Inmunológicos; y el Fondo Irwin Green para la Investigación del Alzheimer. El Dr. Levkowitz es el titular de la cátedra Tauro para el Desarrollo Profesional en Investigación Biomédica.