jueves, 27 de diciembre de 2012

LA MENTE ALEGRE


"Una mejor comprensión del modo en que el cerebro genera placer podría mejorar los tratamientos contra la adicción y la depresión, e incluso crear una nueva ciencia de la felicidad"
Morten L. Kringelbach y Kent C. Berridge


En los años 50, el psiquiatra Robert Heath, de la Universidad de Tulane, comenzó un controvertido programa. Mediante cirugía, implantaba electrodos en el cerebro de pacientes ingresados con epilepsia, esquizofrenia, depresión y otras enfermedades neurológicas graves. Su objetivo inicial consistía en localizar la base biológica de tales trastornos y, tal vez, por medio de la estimulación artificial de esas regiones, curar al individuo. 



Según Heath, los resultados fueron espectaculares. Consiguió que pacientes catatónicos dados prácticamente por perdidos fueran capaces de sonreír, conversar e incluso reír. Pero el alivio duraba poco. Cuando la estimulación cesaba, volvían los síntomas.

Con el objetivo de prolongar los efectos beneficiosos de la terapia, Heath permitió que un grupo de pacientes apretara un botón para estimularse cuando sintieran necesidad de ello. Y algunos la sentían bastante a menudo. Un paciente homosexual de 24 años al que Heath trataba de depresión (y de su deseo hacia otros hombres) necesitó estimular sus electrodos unas 1500 veces durante una sesión de tres horas. Según Heath, esta autoestimulación obsesiva provocaba en el sujeto, el paciente B-19, sensaciones de placer, estados de lucidez y de confort (bienestar). Al terminar la sesión, el paciente protestó enérgicamente.



Los experimentos sirvieron para definir un conjunto de estructuras que se conocerían como el "centro cerebral del placer". También supusieron el inicio de un movimiento, no solo en el ámbito científico sino también en la cultura popular, que buscaba comprender mejor la base biológica del placer. A lo largo de los 30 años siguientes se han identificado las sustancias enviadas y recibidas por las regiones cerebrales descritas por Heath y otros, las cuales llevan estos mensajes de alegría. Y se comenzó también a imaginar "un mundo feliz" en el que la activación de esos centros produciría felicidad instantánea.

Sin embargo, el descubrimiento del supuesto centro del placer no ha conllevado ningún gran adelanto en el tratamiento de las enfermedades mentales. Puede que incluso haya confundido a los científicos haciéndoles creer que entendían cómo el cerebro codifica y genera el placer. Investigaciones recientes llevadas a cabo con roedores y humanos sugieren ahora que la activación eléctrica o química de esas estructuras no genera placer en absoluto. Podría simplemente producir ansiedad y de ahí la frenética autoestimulación.



Con la ayuda de las técnicas modernas de biología molecular combinadas con métodos mejorados de estimulación profunda del cerebro, los laboratorios están redefiniendo los circuitos cerebrales del placer. Y nos estamos encontrando con que tales sistemas se hallan más restringidos (y son más complejos) de lo que se creía en el pasado. Mediante la localización de los verdaderos fundamentos neurológicos del placer, se espera allanar el camino para descubrir tratamientos más selectivos y más efectivos contra la depresión, la adicción y otros trastornos (y quizás entender mejor las raíces de la felicidad humana).

ELECTRODOS ENGAÑOSOS

Bien lo experimentemos como estremecimientos de gozo o como un cálido instante de satisfacción, el placer es más que un complemento efímero (es decir, algo que se busca solo cuando las necesidades básicas del individuo están cubiertas). La sensación es, de hecho, fundamental para la vida. El placer alimenta y mantiene el interés de los animales por aquello que necesitan para sobrevivir. La comida, el sexo, y en algunos casos la interacción social, generan sensaciones positivas que sirven como recompensas naturales para los animales, incluidos los humanos.



Las primeras pruebas sobre la base biológica de esas sensaciones fueron obtenidas hace unos sesenta años por los descubridores de los llamados electrodos del placer. James Olds y Peter Milner, de la Universidad McGill, buscaban las regiones cerebrales que influían en el comportamiento de los animales. En estudios anteriores realizados en la Universidad de Yale (mediante la inserción de electrodos en cerebros de ratas) se había identificado un área que, al ser estimulada, provocaba que el animal evitara cualquier acción que hubiera coincidido con la estimulación. Cuando intentaron reproducir esos resultados, Olds y Milner dieron con una región cerebral que los roedores tratarían de activar expresamente (del mismo modo que los animales repiten una tarea o un comportamiento que les proporciona una recompensa).

Para su sorpresa, al colocar electrodos en diferentes regiones (algunas veces no donde pretendían), hallaron una parte del cerebro cuya activación con una corriente eléctrica débil parecía agradar a los animales. Ratas que habían sido introducidas en grandes cajas regresaban una y otra vez a la esquina donde habían recibido la descarga. Mediante esta técnica, Olds y Milner se dieron cuenta de que podían conducir a los roedores a casi cualquier lugar. Incluso, en algunos casos, elegían estimulación antes que la comida. Si se apretaba el botón cuando las ratas se encontraban a medio camino en un laberinto que prometía un jugoso puré al final, los animales se quedaban clavados sin molestarse en alcanzar el premio.

Y lo que resultó aún más sorprendente: cuando se permitía a las ratas estimular su propio cerebro mediante una palanca que activaba los electrodos, estas lo hacían casi obsesivamente (más de 1000 veces en una hora). Cuando se apagaba la corriente, los animales accionaban la palanca unas cuantas veces más y después se iban a dormir.

A raíz de esos resultados, Olds y Milner declararon: "Quizás hayamos localizado en el cerebro un sistema cuya peculiar función consiste en producir un efecto de recompensa sobre el comportamiento". Las regiones identificadas (el núcleo accumbens, situado en la base del prosencéfalo, y la corteza cingulada, que forma un collar alrededor del haz fibroso que conecta las mitades izquierda y derecha del cerebro) se consagraron como la base operativa del circuito de la recompensa.

Casi de inmediato, otros científicos reprodujeron esos efectos al realizar descubrimientos similares en primates superiores y humanos. Heath, en particular, llevó la interpretación de su resultados hasta el límite, insistiendo en que la estimulación de esas regiones no solo reforzaba el comportamiento sino que también producía sensaciones de euforia. En opinión de muchos científicos, así como del público en general, tales estructuras se identificaron como el principal centro cerebral del placer.

Sin embargo, hace unos 10 años, se comenzó a preguntarse si la autoestimulación eléctrica constituía la mejor medida del placer. ¿Cómo podíamos estar seguros de que los sujetos activaban esas regiones porque les gustaba lo que sentían y no por alguna otra razón? Para explorar el circuito del placer de una manera más exacta, se pensó que hacía falta concebir una manera diferente de identificar lo que en realidad generaba disfrute en los sujetos (incluidos los animales).

ANATOMÍA DE LA ALEGRÍA

VÍAS HACIA EL PLACER
El placer es una experiencia compleja que abarca distintos aspectos
que van desde la anticipación y el deseo hasta la sensación y la satisfacción.
No sorprende, por tanto, que varias regiones cerebrales cooperen en la
generación de esta agradable sensación de bienestar.


DESEO Y DISFRUTE

Durante un tiempo se pensó que un circuito neural (azul) que comienza en el tronco encefálico y alcanza el prosencéfalo era el único mediador del placer. Pero en realidad este interviene más en el deseo. Además de esta vía, los llamados centros hedónicos, como los dos que se muestran aquí, interaccionan para crear la sensación de disfrute. Un conglomerado de regiones corticales traduce después la información recibida desde los circuitos del deseo y del disfrute a un placer consciente, y reajusta esta sensación basándose en las informaciones procedentes de otras regiones cerebrales

LA QUÍMICA DEL DISFRUTE

En un centro hedónico, dos neurotransmisores embriagadores cooperan para aumentar las sensaciones de placer. Un estímulo agradable, como un dulce, provoca que una neurona de la zona libere encefalina, un opioide producido por el cerebro. La encefalina interacciona con receptores proteicos de una neurona vecina y ello podría estimular la síntesis de anandamida, la versión cerebral de la marihuana. Al difundirse la anandamida desde su lugar de síntesis puede interaccionar con receptores de la primera neurona, lo que intensifica la sensación de placer y tal vez estimule aún más la producción de encefalina. Estas dos sustancias juntas forman un bucle de disfrute que dispara el placer.

SINTETIZANDO

Investigadores recientes han puesto al descubierto centros del cerebro que, cuando son estimulados, aumentan las sensaciones de placer. Estos centros hedónicos no forman parte de los circuitos de recompensa considerados en el pasado como la base de los sentimientos positivos (una ruta que hoy se cree que interviene más en el deseo que en el placer). Las regiones cerebrales superiores reciben la información de los circuitos de placer y de recompensa para crear la representación consciente de la cálida sensación de bienestar que asociamos con la alegría. El desacoplamiento de los sistemas cerebrales que generan el deseo y el disfrute podría dar lugar a comportamientos adictivos (una información útil en el desarrollo de nuevos tratamientos).

UNA MEDIDA DEL PLACER

En los experimentos con personas, evaluar el placer constituye una tarea bastante sencilla: solo hay que preguntar. Por supuesto, puede que las valoraciones resultantes no reflejen con exactitud las sensaciones subyacentes. Esta estrategia no se puede aplicar en los animales de laboratorio, pero en cambio en ellos se pueden explorar con más facilidad los procesos biológicos.


Existe un enfoque alternativo inspirado en Charles Darwin. En su libro de 1872 La expresión de las emociones en los animales y en el hombre, Darwin observó que los animales cambian su estado afectivo en respuesta a situaciones ambientales (dicho de otro modo, hacen muecas). Se sabe que los mecanismos neurales que subyacen a estas expresiones funcionan de un modo similar en la mayoría de mamíferos. De ahí que ciertos gestos faciales se hayan conservado en animales tan distantes como los roedores y los humanos (por ejemplo, la expresión de fruición ante un alimento sabroso).

La comida constituye uno de los placeres más universales, así como un requisito fundamental para la supervivencia. También es una de las herramientas experimentales más accesibles que usan los psicólogos y neurocientíficos para estudiar el comportamiento animal. En nuestras investigaciones hemos encontrado que la respuesta a la comida nos ofrece una ventana desde la que observar placeres íntimos.

Cualquiera que haya pasado algún tiempo con recién nacidos sabrá que incluso los humanos más jóvenes tienen sus medios para informar a sus cuidadores del sabor de un alimento. Los sabores dulces hacen relamerse los labios con satisfacción, mientras que los amargos suelen recibirse con bocas abiertas, sacudidas de cabeza y limpiezas vigorosas de la boca. Esta misma respuesta también ocurre en ratas, ratones y primates no humanos. Cuanto más guste el sabor, más a menudo se relamen los labios. Si se graban en vídeo las respuestas a la comida y se cuenta después el número de veces que los sujetos sacan la lengua (como queriendo capturar cada molécula de sabor), podemos medir cuánto ha complacido un determinado estímulo gustativo. Esta información la hemos empleado para deducir la parte del cerebro donde reside el placer.

DESEAR NO ES DISFRUTAR

Una de las primeras cosas que descubrimos es que el placer en el cerebro no se produce donde (o como) se creía. Las regiones que habían sido identificadas por Olds y Milner, en la parte frontal del cerebro, son activadas por la dopamina, un neurotransmisor liberado por neuronas que se originan cerca del tronco encefálico. Si estas áreas regulasen el placer, inundarlas con dopamina (o eliminar la dopamina por completo) debería alterar la respuesta de un animal ante un estímulo agradable. Pero no observamos tal efecto.

Xiaoxi Zhuang

Para esos experimentos, Xiaoxi Zhuang, de la Universidad de Chicago, creó ratones que carecían de una proteína que recupera la dopamina tras su liberación por una neurona excitada, enviándola de vuelta al interior de la célula. Los animales transgénicos con esta mutación mantienen concentraciones inusualmente altas de dopamina en todo el cerebro. Sin embargo, los ratones no parecían obtener más placer con los dulces que sus compañeros de jaula no manipulados. En comparación con los roedores normales, los ratones con mayores niveles de dopamina corrían más rápido hacia las recompensas dulces; sin embargo, no relamían sus labios más a menudo. Al contrario, lo hacían incluso menos que los ratones que presentaban una cantidad media de dopamina.



Lo mismo se observa en ratas en las que se ha elevado el valor de dopamina por distintos medios. Por ejemplo, la inyección de anfetamina en el núcleo accumbens provoca un aumento de dopamina en esta área. Pero, de nuevo, los dulces no parecen más placenteros para esas ratas tras la eliminación química de la dopamina (aunque los animales están más motivados para obtenerlos).

A la inversa, las ratas en las que se ha eliminado la dopamina no muestran ningún deseo por los dulces. Estos animales morirán de hambre a menos que se los alimente activamente. Pero en cambio, si se coloca en su boca cualquier dulce lo encuentran placentero y se relamen los bigotes.

Parece, por tanto, que los efectos de la dopamina son más complejos de lo que se creía. La sustancia contribuiría más a la motivación que a la sensación real del placer. También en humanos, los niveles de dopamina parecen reflejar mejor su percepción de cuánto "desean" una golosina más que cuánto les "gusta".

Lo mismo puede ocurrir con la adicción. Las drogas inundan el cerebro con dopamina, en especial las regiones asociadas con el deseo. Esta descarga de dopamina no solo provoca una intensa ansia, sino que también sensibiliza las células de esas regiones ante futuras exposiciones a la droga. Es más, el trabajo de Terry Robinson, de la Universidad de Michigan, hace pensar que esta sensibilización puede persistir durante meses o años. Por ello, incluso aunque una droga ya no aporte placer, Robinson arguye que un adicto sigue sintiendo una urgente necesidad de consumirla (una desafortunada consecuencia de la acción de la dopamina).

A raíz de esta nueva interpretación, se piensa que los electrodos del placer que estimulan la acumulación de dopamina en el cerebro de las ratas (y de humanos) podrían no ser tan placenteros como se suponía en un principio. En concordancia con esta idea, observamos que la activación de los electrodos que aumentan la dopamina en el núcleo accumbens de una rata la motivaban para que comiera y bebiera, pero no conseguían que la comida le resultara más placentera, sino justo lo contrario. Las ratas empujadas a ingerir dulces se limpiaban la boca y sacudían la cabeza (signos de desagrado) como si la corriente hubiera provocado que el dulce se amargara o les resultara desagradable. El hecho de que los electrodos fuercen a las ratas a consumir grandes cantidades de una comida que no les produce placer demuestra que el deseo y el disfrute están controlados por mecanismos cerebrales diferentes.

Se piensa que ese control diferencial ocurre también en humanos. La aplicación de corriente a través de los clásicos electrodos del placer hizo sentir al menos a un paciente un fuerte deseo de beber. En otros, como en B-19, la estimulación eléctrica despertó un deseo sexual imperioso. En aquel tiempo, esas ansias de sexo se consideraron una prueba de placer. Pero en nuestra extensa revisión de la bibliografía jamás hemos hallado que un paciente encontrara expresamente placenteros los electrodos implantados. B-19 nunca exclamó: "¡Oh, qué agradable!". En lugar de ello, los electrodos provocaban en él, y también en otros, el deseo de recibir una nueva estimulación (probablemente, no porque les gustara sino porque se les inducía la necesidad).

CENTROS HEDÓNICOS

El deseo y el disfrute intervienen a la vez para que una experiencia se perciba como gratificante. Por lo que tiene sentido que los verdaderos centros del placer del cerebro (aquellos directamente responsables de generar sensaciones placenteras) estén ubicados en algunas estructuras identificadas previamente como partes del circuito de recompensa. Uno de esos centros hedónicos se halla en una subregión del núcleo accumbens, el área periférica medial. Y otro se sitúa en el pálido ventral, una estructura profunda del cerebro cercana a la base del prosencéfalo que recibe la mayoría de sus señales del núcleo accumbens.

Para localizar esos centros, buscamos regiones cerebrales que, al ser estimuladas, amplificaran la sensación de placer (por ejemplo, haciendo que las cosas dulces resultaran aún más agradables). La estimulación química de esos centros con encefalina (una sustancia producida por el cerebro similar a la morfina) aumenta el gusto de las ratas por el dulce. La anandamida, versión cerebral del principio activo de la marihuana, hace lo mismo. Otra hormona liberada por el cerebro cuando se tiene hambre, la orexina, puede estimular también los centros hedónicos, lo que ayuda a potenciar el sabor de las comidas.

Cada uno de esos centros constituye solo una pequeña parte de las estructuras en las que residen (tan solo alrededor de un milímetro cúbico en el cerebro de una rata y probablemente no más de un centímetro cúbico en un humano). Sin embargo, como las islas de un archipiélago, se conectan unos a otros (y a otras regiones cerebrales que procesan señales de placer) para formar un poderoso circuito integrado del placer.

Ese circuito es bastante robusto. Sobre la base de la experiencia, la inutilización de distintos componentes del circuito del placer no disminuye la respuesta habitual a un dulce. Con una excepción. Dañar el pálido ventral parece eliminar la capacidad de un animal para disfrutar de una comida agradable, que la percibe como repugnante.

Por otra parte, sentir una euforia intensa es más difícil que disfrutar los pequeños placeres de cada día. Esto puede ser debido a que un fuerte aumento del placer (como el inducido químicamente en animales de laboratorio) parece requerir la activación de toda la red a la vez. La ausencia de uno solo de los componentes debilita la euforia.

No está claro si el circuito del placer, y en particular, el pálido ventral, funciona de la misma manera en los humanos. La mayoría de las personas que acuden a la consulta con un daño limitado en esas estructuras presentan también afectadas las zonas adyacentes. Por tanto, es difícil valorar si en los humanos el pálido ventral y otros componentes del circuito son fundamentales para la sensación del placer. Conocemos un caso de un paciente cuyo pálido ventral se dañó durante una sobredosis de droga. Después de aquello, contaba que sus sentimientos estaban dominado por la depresión, la desesperanza, la culpa y la incapacidad de sentir placer, lo que apunta al papel central de esa estructura hasta hoy minusvalorada.

HASTA LA SACIEDAD

El circuito no actúa en solitario para regular las sensaciones de alegría. Existen otras regiones del cerebro que entran en juego para añadir el cálido destello de placer a una sensación o experiencia. Esas estructuras superiores contribuyen a determinar lo agradable de una experiencia  en unas circunstancias concretas. Tienen en cuenta, por tanto, si uno está hambriento o saciado, o si ya ha tenido suficiente de un placer en particular. Después de comerse una bandeja entera de brownies, por ejemplo, incluso un adicto confeso al chocolate encontrará mucho menos apetecible una chocolatina.

En el caso de la comida, la saciedad selectiva puede haber evolucionado en parte porque empuja a los animales a buscar una amplia variedad de nutrientes en lugar de fijarse en un único alimento favorito. Parece estar codificada en cierta zona del cerebro, la corteza orbitofrontal. Localizada debajo de la corteza prefrontal (que en los humanos se halla justo sobre los ojos), recibe información del núcleo accumbens y del pálido ventral. Parece modular la representación consciente del placer, al aportar esa deliciosa oleada de bienestar que asociamos con la gratificación y al atenuar tal sensación cuando ya tenemos suficiente.

Con la ayuda de técnicas de neuroimagen, hemos descubierto que la actividad de una pequeña región de la corteza orbitofrontal, la zona medioanterior, muestra una estrecha correlación con el placer subjetivo de una sensación agradable, como el sabor de la leche con cacao. con el primer sorbo, la zona exhibe una enorme actividad. Cuando los sujetos han consumido suficiente bebida, la actividad cesa, lo que produce que la experiencia deje de resultar placentera.

Los estudios sobre los efectos terapéuticos de la estimulación profunda del cerebro aportan más datos sobre el importante papel de la zona medioanterior en el placer humano. La técnica se está usando para tratar algunas afecciones y se ha visto que atenúa  el dolor crónico en personas que no responden a otros tratamientos. En uno de los pacientes, un amputado que sentía dolor en la pierna que le faltaba, la estimulación en un área del tronco encefálico no solo le alivió el dolor, sino que además le produjo sensaciones de placer. Los estudios de neuroimagen revelaron que además se producía una ráfaga de actividad en la zona medioanterior. El tratamiento de la depresión y otros tipos de anhedonia (incapacidad para experimentar placer) mediante este tipo de estimulación en centros específicos del sistema del placer constituye un campo activo de investigación.

Del mismo modo, los nuevos estudios pueden revelar la manera en que se relacionan los circuitos que gobiernan el placer y la recompensa. En circunstancias normales, los centros hedónicos están acoplados al sistema de recompensa mediado por dopamina, de tal modo que deseamos lo que nos hace sentir bien, y evitamos o nos mostramos indiferentes a lo que no. En el caso de la adicción, estos sistemas se desconectan de algún modo, lo que provoca que el individuo siga deseando intensamente cosas que ya no le producen placer. Tal disociación podría contribuir a otros comportamientos compulsivos, como los atracones de comida o la ludopatía. Entender cómo y por qué ocurre este desacoplamiento puede ayudar a descubrir mejores métodos para anular los cambios cerebrales que llevan a la adicción, y así restaurar la coincidencia natural entre el deseo y el disfrute.

Aristóteles dijo una vez que la felicidad consiste en dos ingredientes fundamentales: hedonia, o placer, más eudaimonia, darle significado a nuestra vida. Aunque se ha progresado en la descripción de las bases biológicas de la hedonia, sabemos muy poco acerca de cómo el cerebro crea el concepto más amplio de una vida bien vivida. Se espera, sin embargo, que con el tiempo este rompecabezas también pueda resolverse, y que lo que se descubra ayude a la gente a unir placer y propósito, elevando las experiencias de cada día a algo realmente satisfactorio, quizás incluso sublime.

Autores:

  • Morten L. Kringelbach. Director de Hedonia: Grupo de Investigación TrygFonden, de la Universidad de Oxford y la Universidad Aarhus de Dinamarca.

Morten L. Kringelbach

  • Kent C. Berridge. Profesor de la cátedra James Olds de psicología y neurociencia de la Universidad de Michigan. 


Kent C. Berridge


Bibliografía:

  • Pleasure centers in the brain. James Olds en Scientific American, octubre de 1956.
  • A common neurobiology fo pain and pleasure. Siri Leknes e Irene Tracey en Nature Reviews Neuroscience, vol. 9, págs 314-320, abril de 2008.
  • The pleasure center: Trust your animal instincts. Morten L. Kringelbach. Oxford University Press, 2008.
  • Pleasures of the brain. Dirigido por Morten L. Kringelbach y Kent C. Berridge. Oxford University Press, 2010.
  • Building a neuroscience of pleasure and well-being. Kent C. Berridge y Morten L. Kringelbach  en Psychology of Well-Being: Theory, Research, and Practice, vol. 1, nº 3, octubre de 2011.
  • www.psywb.com/content/1/1/3.





domingo, 23 de diciembre de 2012

MORFOLOGÍA FACIAL

CINCO GENES DICTAN 
CÓMO ES TU ROSTRO


Los rasgos de la cara de los gemelos son idénticos, y los de hermanos suelen ser muy parecidos. Según los científicos, los genes desempeñan un importante papel en la apariencia del rostro humano. 




Para demostrarlo, un equipo de investigadores, liderado por el Centro Médico de la Universidad Erasmus de Rotterdam (Holanda), ha identificado cinco genes responsables de la morfología facial de hombres y mujeres. El estudio, publicado en PLos Genetics, utilizó las imágenes de resonancias magnéticas de la cabeza y los retratos de ocho individuos, entre ellos, hermanos, gemelos y personas sin parentesco, procedentes de Australia, Reino Unido, Alemania, Canadá y Holanda. Al aplicar luego una asociación de genes para encontrar variantes del ADN en las formas faciales de unos 10.000 individuos, los investigadores detectaron que dos genes desempeñan un papel esencial en las redes moleculares del desarrollo facial, y los otros tres están implicados en el desarrollo vertebral y craneofacial, y en enfermedades. El hallazgo marca el punto de partida de la comprensión de la morfología facial humana. Los investigadores sugieren que dentro de un tiempo se podrá dibujar el retrato de una persona partiendo solo de su ADN. De hecho, el ADN permite ya identificar con bastante precisión el color de ojos y pelo, así como su personalidad.



miércoles, 19 de diciembre de 2012

EL LENGUAJE Y LA RAZÓN

¿Qué relación guardan entre sí lenguaje y pensamiento?
¿Razonamos siempre mediante un monólogo interno o podemos hacerlo sin recurrir a las palabras?

"Los hombres creen que su razón demanda las palabras; pero también sucede que las palabras tornan su fuerza contra la razón"
Francis Bacon

Estas reflexiones fueron escritas por Francis Bacon en 1620, en su obra Novum organum. ¿En qué consisten exactamente los pensamientos? ¿Constan de la oración misma, o son más bien una idea abstracta que representamos por medios linguísticos? En una conferencia que impartió Gottfried Vosgerau, habló sobre un pensamiento que había anotado en un papel. Y un compañero señaló: "Hablas sobre un pensamiento, ¡pero en tu hoja veo una oración!". Tan sutil distinción puede resultar acertada. Sin embargo, trate usted de poner sobre el papel cualquiera de sus pensamientos sin emplear palabras. Todo lo más, algo así se encontrará al alcance de un matemático.

El problema que ponen de manifiesto los ejemplos anteriores nos conduce a la pregunta sobre la relación entre lenguaje y pensamiento. ¿Usamos la lengua para expresar nuestros pensamientos o es la lengua en sí la herramienta que nos faculta para pensar?

Muchos tendrán la sensación de que, cuando reflexionan, llevan a cabo una especie de monólogo interior. ¿Es el pensamiento, en esencia, un habla interna? Aunque de manera intuitiva esta opción se antoja plausible, lo cierto es que dicho monólogo interior solo se nos hace patente cuando nos concentramos y renunciamos a cualquier otra actividad. Por tanto, cabe la posibilidad de que esa habla interna solo acompañe al razonamiento en aquellos momentos en los que no usamos nuestro aparato lingüístico para otros fines. Puede que se trate de un efecto secundario asociado al pensamiento, pero no de algo imprescindible para que este tenga lugar.


La experiencia cotidiana aporta suficientes ejemplos que apoyan la segunda hipótesis. Es cierto que, por lo general, recurrimos al lenguaje para expresar nuestras ideas. Por tanto, si estas ya se encontrasen disponibles verbalmente, semejante acción no nos supondría ningún esfuerzo. Con frecuencia, sin embargo, acabamos dando muchas vueltas a las palabras: sabemos lo que pensamos y lo que nos gustaría expresar, pero no damos con la formulación correcta. En otras ocasiones, al intentar entender un problema complejo, comprobamos con desesperación que toda explicación verbal se muestra inútil y que solo una representación icónica, como un diagrama, nos permite abordarlo. Si pensásemos con palabras, las explicaciones lingüísticas nos ayudarían notablemente más que las imágenes.

SINTETIZANDO

La reflexión se asocia con frecuencia a un habla interior. En ocasiones, sin embargo, nos debatimos para encontrar palabras con las que expresar una idea que ya tenemos en mente. Ello apunta a una capacidad prelingüística de razonamiento. Con todo, la facultad de pensar no puede entenderse sin conceptos, si bien estos podrían ser no verbales. Algunos experimentos han demostrado que también los animales disponen de conceptos sencillos y, con ello, de razonamientos básicos. En todo caso, algunos conceptos parecen imposibles de adquirir en ausencia del lenguaje. Los expertos debaten hasta qué punto influye la lengua sobre el pensamiento . ¿Aportan estas estructuras cognitivas inexistentes en el pensamiento prelingüístico?

CONOCIMIENTO DEL JUICIO

Un destacado defensor de la dependencia lingüística del pensamiento fue el filósofo estodounidense Donald H.Davidson (1917-2003). Según él, el verdadero pensamiento requiere disponer del concepto de juicio. Además, solo podrá tener juicios propios quien sepa lo que significa poseer un juicio. Para adquirir dicho concepto, deberemos tratar con otras personas y conocer sus juicios: un acto para el que la comunicación verbal resulta imprescindible. Nótese que el argumento no implica la necesidad de aprender la palabra "lluvia" para poder reflexionar sobre la lluvia. Antes bien, Davidson considera que, en general, el habla constituye un requisito para poder acceder al razonamiento.

Con todo, la tesis anterior adolece de sus puntos débiles. La principal objeción estriba en el hecho de que pensar sobre una idea no es lo mismo que saber que en ese momento nos encontramos reflexionando sobre ella. Sin duda, un gato puede percibir sensaciones. ¿Debe por ello saber en qué consiste una percepción? ¡Por supuesto que no! Disponer del concepto de percepción implica, entre otras cosas, saber que una percepción puede ser falsa; algo que, en lo que respecta al gato, podemos permitirnos poner en duda. En el mismo sentido, también debería ser posible concebir un pensamiento sin necesidad de saber qué es un pensamiento.

Por otro lado, existen otros dos argumentos de carácter general que se oponen también a la supuesta dependencia entre el pensamiento y el lenguaje. En tal caso, resulta indiscutible que en primer lugar deberemos adquirir una lengua. Pero ¿cómo aprender una expresión lingüística si no podemos pensar en absoluto acerca del concepto correspondiente? El filósofo José Luís Bermúdez, de la Universidad de Texas A&M, ha razonado a partir de la palabra "yo". Un niño no aprenderá el significado de dicho vocablo hasta que no sea capaz de concebirse mentalmente a sí mismo como una persona. En particular, no se trata de que un niño pronuncie la palabra "yo" y la emplee como si fuese un nombre, sino de que aprenda su significado, lo cual podemos describir como usar la palabra "yo" para referirse a sí mismo. Solo después de que el niño logre formar ideas sobre el yo (por ejemplo, como fuente de las propias acciones -incluida el habla-), podrá comprender el significado de la palabra "yo".

El segundo argumento remite al caso de los seres privados de habla, como animales o niños pequeños. Estos, a pesar de carecer de lengua, disfrutan de un amplio espectro de capacidades cognitivas que, en esencia, no se diferencian de las que muestran las personas adultas. Así las cosas, supondría una pura arbitrariedad afirmar que unos piensan y otros no. En definitiva, nos vemos obligados a aceptar la posibilidad de un pensamiento independiente del lenguaje.

CATEGORIZACIÓN Y CONCEPTOS



¿Qué define el pensamiento? Una idea típica, como "eso es un coche rojo", se caracteriza por contener una serie de conceptos (en este caso, coche y rojo) que se refieren a objetos. Aquí radica la diferencia con la simple percepción. Aunque carezca de los conceptos correspondientes, también un perro verá que el coche es rojo, pero sus facultades se limitarán a distinguir el rojo de otros colores. De hecho, la misma capacidad se encuentra al alcance de instrumetos de medición sencillos: un detector de luz roja emitirá una señal cuando sobre él incida radiación de dicho color; sin embargo, en tal caso jamás hablaremos de razonamiento.

La cuestión sobre la mejor manera de caracterizar los conceptos cuenta con una larga tradición en filosofía. Según una de las teorías actuales, propuesta por Albert Newen, de la Universidad de Bochum, y Andreas Bartels, de la Unviersidad de Bonn, han de satisfacerse cuatro condiciones para poder afirmar que disponemos de concepto rojo. En primer lugar, deberíamos ser capaces de reconocer dicha propiedad en objetos diferentes. Además, a un mismo objeto deberíamos poder asignarle otras propiedades (como, por ejemplo, que sea de metal). En tercer lugar, habremos de entender que el rojo guarda relación con otros colores, pero que no tiene nada que ver con, digamos, las formas geométricas. Por último, no deberíamos emplear el concepto de forma automática, sino, hasta cierto punto, con independencia de la situación perceptiva.



Los cuatro criterios anteriores aseguran que disponer de un concepto no se reduce a clasificar un objeto en el sentido de colocarlo en una de entre varias estanterías, sino de categorizarlos de la manera correcta atendiendo a todas sus características (rojo en calidad de color, de madera en lo que se refiere al material, etc...) Lo que ello implica puede apreciarse con claridad a partir de los conocidos experimentos realizados en 1977 y 2007 con el loro Alex. La investigadora conductual Irene M. Pepperberg, de la Universidad Brandeis en Waltham, entrenó al animal y demostró que este disponía de ciertas habilidades conceptuales. El ave no solo distinguía entre varios colores, materiales y formas, sino que era capaz de aplicar dicho conocimiento a nuevos objetos. Con ello, satisfacía los dos primeros requisitos enunciados arriba. Además, indicaba mediante sonidos en qué categoría se asemejaban o se diferenciaban dos objetos: mismo color, distinta forma, etc... (tercera condición). Por último, Alex no cotorreaba al azar sin más cuando se le presentaba un objeto, sino que respondía de manera precisa a las preguntas (cuarto criterio).

Junto a tales tareas de categorización, que también pueden observarse en los niños, los conceptos aportan a nuestro pensamiento una determinada estructura, la cual permite nuevas combinaciones sistemáticas. Por ejemplo, si alguien dispone de los conceptos elefante y rojo, podrá imaginar elefantes rojos a pesar de no haber visto criatura semejante en su vida. Constatar esta facultad en seres silentes resulta, desde luego, muy complicado. Sin embargo, dicha habilidad puede quedar patente si estos demuestran una capacidad para aplicar los conceptos en cuestión a objetos que poseen nuevas combinaciones de características.

Nicola S. Clayton y Anthony Dickinson, de la Universidad de Cambridge, han demostrado que los arrendajos poseen esa facultad combinatoria. En su experimento, los científicos escondían dos tipos de alimentos, de los cuales uno (A) sabía mejor que el otro (B), pero se echaba a perder mucho más rápido. Cuando a los pájaros se les permitía buscar la comida antes de que A se echase a perder, desenterraban el alimento más sabroso. Pero si, por el contrario, se les obligaba a esperar más rato, se dirigían directamente hacia el alimento B. Semejante comportamiento demuestra que estas aves pueden relacionar la información temporal con la espacial, una capacidad que requiere una estructura mental equiparable al razonamiento. Podemos concluir que, al menos hasta cierto punto, los arrendajos pueden pensar.

MULTAS Y ELECTRONES

Contamos, pues, con buenas razones para creer que existe el pensamiento sin habla. Pero ¿qué significa exactamente una afirmación como la anterior? ¿Que cada oración que expresamos se apoya en un pensamiento que no guarda relación alguna con la lengua? En absoluto. Algunos conceptos necesitan un trasfondo lingüístico. Entender el concepto multa, por ejemplo, requiere saber qué son las reglas sociales, así como que su infracción puede acarrear sanciones monetarias. Convenciones sociales tan concretas se establecen y se transmiten a través de la lengua. Sin ella, parece imposible adquirir una representación del significado de palabras como "multa".


Algo similar ocurre con los conceptos teóricos, como el del electrón. Estos requieren una comprensión de la teoría completa a la que pertenecen, y las teorías siempre se transmiten por medio del lenguaje. Por tanto, tales nociones resultan, en esencia, dependientes de la lengua. En este caso sí podemos afirmar que "las palabras tornan su fuerza contra la razón", como escribiera Bacon.

Cabe concluir que, si bien pensamiento y lenguaje existen de manera independiente, pueden influirse uno al otro. Ello nos lleva a formular dos cuestiones básicas. ¿Cómo caracterizar los pensamientos (no lingüísticos) y demarcar los límites que los separan de fenómenos más básicos, como la percepción? Por otro lado, ¿dónde comienza exactamente la lengua a configurar nuestro pensamiento y de qué manera ocurre esto?



Para responder a la primera pregunta, cabe señalar que la caracterización ya cuenta con suficiente poder explicativo. Dado que los loros o los arrendajos, carentes de habla, muestran comportamientos que en los humanos calificaríamos como razonamientos, también a aquellos deberíamos atribuirles una capacidad de raciocinio. En este punto resulta de capital importancia no trivializar el concepto de razón a fin de no aguar su poder explicativo. En particular, no deberíamos concluir de manera automática que todo comportamiento aparentemente refinado implica una capacidad de razonamiento. Las hormigas, por ejemplo, transportan a sus compañeras muertas afuera del hormiguero. Sin embargo, la hormiga no razona nada al respecto: actúa como consecuencia de un acto reflejo desencadenado por una sustancia aromática que desprenden los cadáveres. Así, ¿dónde acaba una cadena estímulo-respuesta y dónde comienzan a aparecer pensamientos básicos? Se trata de una pregunta de difícil respuesta que aún proporciona abundante materia para discutir.



En lo que se refiere a la segunda cuestión (la interacción entre lenguaje y pensamiento), existe al menos un aspecto empírico que puede separarse de la cuestión filosófica: los experimentos permiten determinar qué facultades cognitivas dependen del habla. Esta pregunta ha sido investigada por el psicólogo evolutivo Hannes Racckoczy, de la Universidad de Gotinga. Para él, dichas facultades son, ante todo, aquellas relacionadas con la capacidad para atribuir a otras personas estados mentales, como los pensamientos.

Se ha demostrado que algunos simios, e incluso ciertos animales de compañía, gozan de una comprensión básica de las intenciones ajenas. Sin embargo, la aptitud para diferenciar entre pensamientos propios y ajenos solo aparece en los humanos y, además, de la mano del lenguaje. Los niños sordos que reciben una educación oral sufren deficiencias no solo en lo que concierne al desarrollo del lenguaje, sino también en su capacidad para atribuir pensamientos a otras personas. Pero si, por el contrario, crecen en un ambiente en el que se emplea una lengua de signos, no muestran tales insuficiencias. Los experimentos futuros ayudarán a esclarecer, cada vez más, la influencia del lenguaje sobre el desarrollo del razonamiento.


Sin embargo, el aspecto filosófico de la cuestión continúa abierto. ¿Qué modificaciones esenciales ejerce la lengua sobre el pensamiento? ¿Puede el lenguaje fomentar la aparición de estructuras inexistentes en el pensamiento perelingüístico? ¿Posibilita acaso nuevas clases de conceptos imposibles de reducir a razonamientos más básicos?

En fecha reciente hemos visto surgir un intenso debate acerca de tales cuestiones, englobadas bajo el nombre de "cognición arraigada" (ground cognition). Esta aborda la cuestión de si nuestra capacidad para razonar se sustenta en otras aptitudes más básicas o si, por el contrario, conforma una facultad independiente del resto. En el primer caso, no parece muy plausible que la influencia del lenguaje resulte determinante. Si, por el contrario, el pensamiento constituye una facultad autónoma, cabe preguntarse de qué se compone y cómo se desarrolla. Parece difícil que la capacidad de razonar surja de la nada; antes bien, parece estar basada, o anclada, en otras aptitudes más básicas. De qué constan esos cimientos sigue siendo uno de los misterios aún sin resolver de la filosofía.



Autor: Gottfried Vosgerau. Profesor de filosofía en la Universidad de Düsseldorf. Interesado en las teorías de la mente y de la cognición, la neurofilosofía, la metafísica de la mente y la filosofía del lenguaje.

Bibliografía:
  • The paradox of self-consciousness. J.L.Bermúdez. The MIT Press, 1998.
  • Episodic-like memory during cache recovery by scrub jays. N.S.Clayton y A.Dickinson en Nature, vol.395, págs. 272-274, 1998.
  • Animal minds and the possession of concepts. A. Newen y A. Bartels en Philosophical Psychology, vol.20, págs. 283-308, 2007.
  • From thought to language to thought: Towards a dialectical picture of the development of thinking and speaking. H.Rakoczy en Grazer Philosophische Studien, vol. 81, págs. 77-103, 2010.
  • Lenguaje y pensamiento. Lera Boroditsky en Investigación y Ciencia, nº 415, abril de 2011.


   

SENESCENCIA CELULAR

"Se pensaba que las células que dejan de dividirse constituían una de las defensas del organismo frente al cáncer. Ahora se cree que también pueden contribuir a esa enfermedad y causar el envejecimiento".


En 1999, Jan M. Van Deursen y sus colaboradores en la Clínica Mayo de Rochester, en Minnesota, querían comprobar si los cromosomas con alteraciones profundas causaban cáncer. Diseñaron ratones que carecían de una proteína que ayuda a mantener la integridad cromosómica. Aunque las cadenas de ADN de los roedores se vieron dañadas, de modo sorprendente, los animales no presentaron una mayor tendencia a sufrir tumores. En su lugar, padecieron una extraña mezcla de anomalías, entre ellas, cataratas, reducción de la masa muscular, adelgazamiento rápido de la grasa bajo la piel y curvatura espinal progresiva, lo que les hizo asemejarse a dromedarios. Además, tendían a fallecer jóvenes.


Jan M. Van Deursen
Van Deursen desconocía la causa de esos trastornos. Pero en 2002 leyó un informe sobre ratones que sufrían un envejecimiento acelerado y quedó impactado por las fotografías. En ellas se observaba que la espalda de los animales se encorvaba conforme envejecían. De repente, cayó en la cuenta: los ratones con los que él había trabajado también envejecían muy deprisa. En un estudio más exhaustivo, el equipo de Mayo descubrió que las células de varios tejidos de los roedores habían pasado de forma prematura a un estado de senescencia celular, en el que las células pierden para siempre la capacidad de dividirse y adquieren otras anomalías. Esta falta de división celular explicaría las alteraciones en los huesos, músculos, ojos y piel observadas por el grupo de Van Deursen.




Pero los investigadores no se contentaron con esa explicación y dieron un paso más con el fin de modificar los síntomas: al introducir una segunda lesión genética en los ratones, eliminaron las células senescentes a medida que se formaban y, de ese modo, frenaron varios aspectos del envejecimiento rápido de los animales. El descubrimiento, publicado en noviembre de 2011, trajo el campo de la senescencia celular al primer plano de la gerontología  y dio nueva vida a una idea controvertida propuesta hace más de 50 años: que la pérdida de capacidad divisoria de las células lleva al deterioro gradual del organismo. Otra investigación reciente ha atraído también la atención sobre el proceso por un motivo relacionado. La senescencia celular, que durante mucho tiempo se creyó que era una defensa contra el cáncer, ha demostrado tener dos caras: bloquea el crecimiento del tumor en algunos aspectos, pero lo incentiva en otros.

Los nuevos hallazgos indican que, si se pudiera atrasar el inicio de la senescencia celular podría posponerse el cáncer y otras enfermedades que aparecen en los últimos estadios de la vida. Puesto que la eliminación de las células senescentes en los ratones de la Clínica Mayo exigió una manipulación genética compleja, ese tratamiento no podrá ofrecerse a las personas en un futuro próximo. Sin embargo, no todo está perdido. En lugar de ello, tal vez funcionen una serie de intervenciones más simples.

CÉLULAS VIEJAS Y CANSADAS


Leonard Hayflick

El estudio de las células senescentes ha conllevado sorpresas estimulantes y ha obligado a reexaminar antiguos conceptos. En un principio se las consideraba células que habían agotado la capacidad de reproducirse. En 1961, Leonard Hayflick, codescubridor del estado de senescencia, determinó que, en las células humanas, algún tipo de marcador molecular dispara la senescencia después de unos 50 ciclos de replicación. Lanzó la teoría de que ese estancamiento en la proliferación celular, denominado "límite de Hayflick", constituiría la base del envejecimiento de todo el cuerpo al impedir que las células sustituyeran a las que se iban muriendo en los tejidos dañados. Asimismo, postuló que las células están programadas para perder la capacidad de multiplicarse después de cierto número de divisiones. Ese límite interno impediría que las células alteradas proliferasen de forma incontrolada y se volviesen cancerosas. En otras palabras, la contribución de la senescencia celular al envejecimiento representaría el precio que debemos pagar para que nos ayude a defendernos frente al cáncer.




La teoría de que las células senescentes dan lugar al envejecimiento ganó terreno después de que los estudios iniciados en los años setenta del siglo XX desvelasen la existencia de un reloj tras el límite de Hayflick. Cada vez que una célula se divide, sus telómeros (tramos de ADN en los extremos de los cromosomas) se acortan; las células dejan de multiplicarse cuando sus telómeros se reducen más allá de cierta longitud. Al parecer, nuestras células estarían programadas para volverse senescentes al avanzar la edad.




Sin embargo, la investigación posterior desmontó la teoría. A finales de los años noventa varios laboratorios informaron que la capacidad proliferativa de las células cutáneas no disminuía de forma importante con la edad. Ello significaba que el límite de Hayflick no necesariamente se alcanzaba con la suficiente frecuencia como para alterar de forma notable la reparación de los tejidos durante la vida de una persona. En concordancia con esta idea, otros investigadores demostraron que los ratones poseían telómeros muy largos, lo que aparentemente impedía que sus células proliferativas dejasen de funcionar antes de que los animales muriesen. En 2001, dos gerontólogos, Harriet y David Gershon, declararon sin rodeos en un artículo de revisión que la teoría telomérica del envejecimiento debería considerarse irrelevante.




A medida que la teoría del reloj molecular se desmoronaba, se reunían pruebas a favor de la otra supuesta función de la senescencia celular: defender frente al cáncer. Hacia el decenio de los noventa del siglo XX se sabía que ciertas lesiones en las células, como las mutaciones genéticas, podrían desencadenar la proliferación incontrolada y otros cambios característicos del cáncer. Como resultado, varias formas de daño celular podrían inducir la senescencia, supuestamente para impedir que las células alteradas se convirtieran en malignas. Así, mediante el rociado de las células con una sustancia oxidante que dañara el ADN se podría inducir la detención característica de la proliferación. Es revelador que, en 1997 un equipo liderado por Manuel Serrano, ahora en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas en Madrid, descubriese la posibilidad de provocar la senescencia mediante un aumento sostenido de señales en la célula que la instarían a dividirse. Los oncogenes (genes mutados que contribuyen al crecimiento incontrolado de los tumores) son conocidos por amplificar esas señales continuas.


Manuel Serrano


Esos y otros descubrimientos sugirieron que un mecanismo interno de las células contra el cáncer busca sin cesar signos de daño que puedan dar lugar a un crecimiento incontrolado. Si estos signos se mantienen y sobrepasan  un determinado umbral, el mecanismo detiene de forma permanente la división celular mediante la activación de la senescencia. Ello confiere a la célula la posibilidad de reparar el daño y seguir existiendo en un estado de actividad reducida.

EN SÍNTESIS

Antes se suponía que las células senescentes (que han perdido la capacidad de dividirse) contribuían al envejecimiento al minar la reparación de los tejidos. Se creía que estas entraban en senescencia para evitar volverse cancerosas cuando el daño las ponía en riesgo de proliferar de forma incontrolada. Más tarde, la idea de que las células senescentes desempeñan un papel en el envejecimiento de los tejidos y los organismos cayó en descrédito. Sin embargo, ahora la idea ha vuelto a ganar fuerza. Las nuevas investigaciones indican que las células pueden contribuir al envejecimiento del modo propuesto inicialmente y estimulando también la inflamación. Además, pueden dañar las células de su alrededor y fomentar así el cáncer. Algunos estudios con ratones indican que retrasar la senescencia celular ayudaría a frenar el envejecimiento y a posponer algunas de las enfermedades asociadas a él.

CÉLULAS QUE SE VUELVEN NOCIVAS




Las células senescentes (aquellas que ya no pueden dividirse) se veían en el pasado como elementos inofensivos, aunque con dos caras: defensoras frente al cáncer (porque evitan la proliferación indefinida) y colaboradoras en el deterioro que subyace al envejecimiento (porque se necesita la división celular para la reparación tisular). Hoy en día, se aceptan ambas funciones, aunque la implicación de esas células en el envejecimiento se puso en tela de juicio durante un tiempo. Además, se sabe que pueden segregar sustancias que contribuyen al crecimiento tumoral en sus inmediaciones y avivan la inflamación en los tejidos.




  • Growing cells: células normales
  • Aberrant cell proliferation: célula senescente incapaz de dividirse
  • Senescent cells: células senescentes
  • Cancer cells: células cancerosas
CONSECUENCIAS DE LAS CÉLULAS SENESCENTES INCAPACES DE DIVIDIRSE Y LAS CÉLULAS SENESCENTES NO SECRETORAS: 
  • POSITIVA: la propia célula evita volverse cancerosa. La célula precancerosa detiene su camino antes de dividirse de forma incontrolada.

  • NEGATIVA: la célula senescente favorece el envejecimiento tisular. La célula no puede realizar las divisiones necesarias para la reparación tisular.


CONSECUENCIAS DE LAS CÉLULAS SENESCENTES SECRETORAS:


  • NEGATIVA: las secreciones contribuyen al cáncer en otras células. Las secreciones estimulan la proliferación excesiva.
Neoplasia intraepitelial cervical

  • NEGATIVA: las secreciones producen inflamación. La inflamación puede contribuir al cáncer, así como a trastornos relacionados con la edad, tales como la enfermedad de Alzhéimer, la diabetes y la aterosclerosis.
Progresión de la ateroesclerosis. En respuesta a los mediadores de la inflamación, los macrófagos aumentan la expresión de los receptores carroñeros, incrementan la endocitosis de partículas de lipoproteínas modificadas y se transforman en células espumosas. Estas células secretan citokinas proinflamatorias que conducen a la progresión de la lesión. Los linfocitos-T se suman a los macrófagos en una respuesta inmune adaptativa y, junto a las células endoteliales, secretan citokinas adicionales y factores de crecimiento que promueven la migración y proliferación de las células musculares lisas. En respuesta a este progresivo estímulo inflamatorio, las células musculares lisas vasculares expresan enzimas que degradan la elastina y el colágeno permitiendo su penetración dentro de la lesión en expansión.

PROMOTORES DEL CÁNCER


Judith Campisi

Entonces tuvo lugar un hallazgo impactante. Se obsevó que, en algunas ocasiones, las células senescentes favorecían el cáncer. Entre los descubridores figuraba Judith Campisi, ahora en el Instituto Buck para la Investigación sobre el Envejecimiento de Novato, en California. A raíz de ello, planteó una hipótesis que ha ayudado a descartar la idea de que las células senescentes permanecen inactivas. La hipótesis sostiene que las células pueden fomentar el crecimiento de tumores y ocasionar daños generalizados de otro tipo.



Los primeros indicios de que las células senescentes pueden desempeñar tal maliciosa función surgió a finales de los años noventa, al verificarse que podían alterar las células y tejidos de sus inmediaciones (microambiente). Esas zonas se convertirían en "malos vecindarios" que instigarían la formación del tumor. En 2001, el laboratorio de Campisi corroboró esa idea con un estudio innovador. En él demostraba que las células senescentes mantenidas en una placa de cultivo estimulaban a las células precancerosas del mismo cultivo, las cuales, tras inyectarse en ratones, daban lugar a tumores anormales agresivos en los animales. El efecto del mal vecindario  parecía derivar de la tendencia de numerosas células senescentes a segregar una mezcla de moléculas potencialmente peligrosas. Algunas de ellas contribuirían a la proliferación celular y otras destruirían las proteínas extracelulares que rodean y sostienen a las células. (Se cree que las células tumorales que se propagan emplean las mismas enzimas para degradar los límites estructurales de los tejidos). En 2008, Campisi publicó más pruebas sobre lo que ella denominó "fenotipo secretor asociado a la senescencia", o SASP (de senescence-associated secretory phenotype), para referirse a células senescentes que, en ciertos contextos, segregan moléculas dañinas.


Judith Campisi

¿Por qué las células que durante tanto tiempo se habían considerado responsables  de la prevención del cáncer contribuían de forma activa a esa enfermedad? Campisi se basó en estudios sobre la cicatrización de las heridas, entre otras líneas de investigación, para intentar explicar el modo en que adquirieron tal función.

Una línea de trabajo demostró que el cáncer y la cicatrización de las heridas, aunque parezca extraño, guardan cierta semejanza. Los tumores y las heridas parcialmente cicatrizadas están enlazados con proteínas fibrosas que se forman cuando los precursores de las proteínas de la coagulación salen de los vasos sanguíneos y, tras polimerizarse, dan lugar a una matriz que sirve de apoyo a la reconstrucción del tejido. Impresionado por esta similitud, en 1986, Harold Dvorak, patólogo de la Escuela de Medicina de Harvard, especuló que los tumores utilizaban la respuesta de cicatrización del cuerpo, a la que alteraban para ayudar a su crecimiento anómalo. Concluyó que, debido a esta maquiavélica táctica, los tumores aparecen como una serie interminable de heridas que inician continuamente la cicatrización pero que nunca la terminan por completo.


Harold Dvorak

Otra línea de trabajo reveló que las células senescentes participan en la cicatrización de las heridas. Cuando se dañan los tejidos, ciertas células de alrededor reaccionan entrando en senescencia, tras lo cual estimulan una fase inflamatoria que inicia la cicatrización. La fase implica la secreción de mensajeros químicos, la citocinas, que atraen a las células del sistema inmunitario y las activan para luchar contra las infecciones y eliminar las células muertas y los productos de desecho. Más tarde, las células sanas se multiplican para reemplazar a las que se han perdido; luego, la fase proliferativa da paso a la de remodelación, durante la cual, las células senescentes segregan enzimas degradantes para terminar con las proteínas fibrosas destinadas al andamio de reparación; tal destrucción limita la formación de la cicatriz.

Al encajar esas piezas, Campisi postuló que más allá de aprovechar la senescencia celular para evitar la proliferación excesiva de las células dañadas, la evolución favoreció ese mecanismo para la reparación de las heridas, lo que supuso la adición del fenotipo SASP en el repertorio de las células. Por desgracia, el modo secretor hace que las células senescentes se conviertan en elementos perniciosos en los tumores, ya que se adueñan del programa de cicatrización de las heridas para promover su propio crecimiento. De igual modo, su capacidad para avivar la inflamación conlleva otras consecuencias lamentables: se cree que un bajo nivel de inflamación promueve la progresión no solo del cáncer, sino también de la aterosclerosis, la enfermedad de Alzhéimer, la diabetes de tipo 2 y otras enfermedades asociadas a la vejez.

IMPULSORES DEL ENVEJECIMIENTO




De hecho, a medida que se iba descubriendo que las células senescentes podían fomentar el cáncer, empezaron también a acumularse pruebas sobre su función en el envejecimiento. En particular, se observó que las células senescentes aparecían con una frecuencia sospechosa en los tejidos alterados de roedores y humanos, así como en todo el cuerpo de los individuos envejecidos. En 2006, se demostró que el declive de la función inmunitaria que se produce en los ratones más viejos es paralelo a una mayor senescencia de las células madre que generan de forma continua varios tipos de células inmunitarias.

Algunos de esos hallazgos fueron posibles gracias en parte a la identificación de las características que convierten una célula en senescente. Uno de los marcadores de senescencia más útil es un valor elevado de una proteína codificada por el gen p16lNK4a (abreviado p16), descubierto en 1993 por David Beach, de la Universidad Queen Mary de Londres. Más adelante se observó que la actividad de p16 contribuía a que las células dejaran de dividirse cuando detectaban diversos tipos de daño.


Norman E. Sharpless

Norman E. Sharpless, de la facultad de medicina Chapel Hill, de la Universidad de Carolina del Norte, y sus colaboradores llevaron a cabo una serie de estudios en lo que comprobaron una correlación entre la concentración de la proteína p16 y el envejecimiento. Demostraron que los valores aumentaban con la edad en las células de roedores y humanos. Además, ese aumento se asociaba a una menor capacidad de las células para proliferar y reparar los tejidos dañados. En 2004, el equipo publicó que se producía un incremento notable de p16 en casi todos los tejidos de los roedores de edad avanzada. Este se podía mitigar con la restricción calórica  (desde los años 30 se sabía que una dieta estricta prolongaba la esperanza de vida y promovía un envejecimiento saludable en varias especies). Cinco años después de ese descubrimiento, el laboratorio de Sharpless demostró que el envejecimiento iba acompañado de un aumento acentuado de la concentración de p16 en los linfocitos T del sistema inmunitario humano. Curiosamente, se verifica un alto nivel de ese parámetro en las personas fumadoras y físicamente inactivas , lo que sugiere que estos comportamientos podrían propiciar la senescencia celular.



Además de comprobar la correlación entre p16 y la senescencia celular con respecto a algunas características del envejecimiento, Sharpless y sus colaboradores han publicado una serie de resultados experimentales que refuerzan la idea de que la senescencia celular contribuye al deterioro de los órganos y los tejidos. En 2006, describieron que los ratones envejecidos con los genes p16 inactivos (en teoría, con una menor tendencia a producir células senescentes) se asemejaban a los ratones más jóvenes en cuanto a su mayor capacidad de regenerar las células pancreáticas destruidas tras la exposición a una toxina. Además, los ratones envejecidos con la actividad de p16 suprimida regeneraban mejor las neuronas en ciertas partes del cerebro que sus compañeros normales. Y por último, la reducción de los niveles de p16 en las células madre del sistema sanguíneo (las que dan lugar a las células del sistema inmunitario y a los eritrocitos) retrasaba la pérdida del poder regenerativo de las células madre asociado a la edad.



Otros estudios llevados a cabo durante los últimos cinco años han sugerido que las diferencias genéticas que determinan la cantidad de proteína p16 sintetizada por las personas (y por tanto, la velocidad a la que sus células se vuelven senescentes a medida que envejecen) ayudan a conocer los riesgos de muchas enfermedades relacionadas con la edad, entre ellas, la aterosclerosis y la enfermedad de Alzhéimer. Sharpless afirma que estos importantes descubrimientos han impulsado el interés médico por p16 y representan un avance en la investigación del papel de la senescencia celular en el declive asociado al envejecimiento.



Sin embargo, el estudio del año pasado de la Clínica Mayo proporcionó la prueba más directa de las posibles ventajas de interferir en la senescencia celular. Para ello, el grupo de Van Deursen se valió de la función de p16 como etiqueta identificativa de las células senescentes. El equipo creó ratones transgénicos con defectos cromosómicos que provocaban la senescencia celular prematura en diversos tejidos. También presentaban un gen que llevaba a la destrucción de las células por cierto fármaco si sus genes p16 estaban activados; las células no senescentes, cuyos p16 no estaban activados, no se vieron afectadas. El tratamiento farmacológico durante toda la vida eliminó las células senescentes y demoró el adelgazamiento de la capa de grasa bajo la piel, la pérdida de masa muscular, el desarrollo de cataratas y el inicio de otros deterioros relacionados con el envejecimiento que tenían lugar de forma prematura en los ratones no tratados. El tratamiento iniciado en una etapa tardía retrasó las pérdidas de grasa y músculo asociadas a la edad.



A pesar de los fascinantes resultados de la Clínica Mayo, estos no demuestran, por sí mismos, que la eliminación de las células senescentes durante el envejecimiento normal resulte útil en las personas o prolongue su vida. Campisi advierte que el estudio no ha confirmado que las células senescentes dirijan el envejecimiento normal, puesto que los ratones del estudio sufrían una senectud acelerada. Y no todos los aspectos de esa vejez conllevaban una senescencia celular rápida. De hecho, eliminar las células senescentes no ayudaba a evitar la principal causa de muerte de los roedores (disfunción prematura del corazón y de los vasos sanguíneos) y, por tanto, su esperanza de vida no se prolongaba de forma significativa.




MEDIDAS SENCILLAS

Aún así, supongamos que en algún momento se descubre que la reducción de la senescencia celular retrase el envejecimiento o, al menos, la aparición de arrugas y algunos trastornos graves asociados a la edad. ¿Cómo se podría intervenir de forma segura en el proceso de senescencia?

Reproducir el estudio de Mayo en las personas requeriría modificar sus genomas antes del nacimiento, de modo que la opción no será factible a corto plazo, si es que lo es alguna vez. La simple inhibición de la actividad de los genes p16 con un fármaco probablemente resultaría contraproducente porque incrementaría el riesgo no deseado de proliferación celular y cáncer. Sin embargo, existen algunas opciones sencillas que nos podrían ayudar.

El hecho de que los fumadores y las personas sedentarias tiendan a presentar mayores niveles de p16 hace pensar que no fumar y hacer ejercicio de forma regular ayudaría a prevenir el tipo de daño molecular que promueve la senescencia celular. La pérdida de peso puede constituir otra opción. De hecho, Van Deursen y su colaborador en Mayo, James Kirkland, proponen que los precursores de las células adiposas, los preadipocitos, pueden inducir un trastorno similar a un envejecimiento acelerado en animales y personas obesos. Ello se debe a que un gran número de células tienden a convertirse en senescentes y, de acuerdo con la teoría de Campisi, promueven una inflamación crónica de bajo nivel en todo el cuerpo.

Algunos datos preliminares sugieren también que cierto fármaco, la rapamicina, puede inhibir la senescencia celular sin fomentar el cáncer. De modo interesante, la administración crónica de rapamicina con la dieta en ratones ha demostrado prolongar su esperanza de vida. Y, en fecha reciente, el laboratorio de Campisi puso de manifiesto que ciertos medicamentos antiinflamatorios suprimían el modo destructivo SASP de las células senescentes. Pero, por el momento, Sharpless apunta que la manera más prudente de combatir la deletérea senescencia celular consiste en no fumar, comer de forma razonable y hacer ejercicio físico.

Nadie sabe todavía si frenar la senescencia celular puede ralentizar  el envejecimiento normal. Sin embargo, hoy en día, la teoría de que las células senescentes contribuyen de forma importante al deterioro relacionado con la edad a nivel orgánico y tisular está perdiendo fuerza. Parece cada vez más probable que este conocimiento conducirá algún día a nuevas y potentes formas de fomentar una vejez saludable.



Autor: David Stipp, periodista científico especializado en medicina. Desde finales de los años 90 se ha centrado en la gerontología.

Bibliografía:
  • The youth pill: Scientist at the brink of an anti-aging revolution. David Stipp. Penguin Group, 2010;
  • Four faces of cellular senescence. Francis Rodier y Judith Campisi en Journal of Cell Biology, vol. 192, nº. 4, págs. 547-556, 21 de febrero de 2011. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21321098;
  • Clearance of p16lNK4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders. Darren J.Baker et al. en Nature, vol.479,págs. 232-236; 10 de noviembre de 2011.
  • Blog donde el autor escribe acerca de la ciencia del envejecimiento: www.davidstipp.com.