Las rutas secretas del cerebro: una científica revela cómo la biología sexual influye en la mente

La mente humana, ese universo en miniatura y fascinante, ha sido durante siglos un territorio cartografiado por distintos mitos y estudios. En este universo, ¿son las diferencias entre el sexo masculino y femenino simples clichés o esconden una arquitectura cerebral distinta, tejida en silencio por millones de años de evolución? Meital Oren-Suissa se asoma con pasión a este laberinto donde la biología y la experiencia se cruzan, decidida a desmontar los mapas heredados y a buscar, célula por célula, las claves que podrían transformar el futuro de la medicina y el modo en que entendemos la mente. Su trabajo no busca respuestas fáciles ni perpetúa estereotipos: explora, con la precisión de un cirujano y la curiosidad de una exploradora, el delicado engranaje del cerebro, sus diferencias y similitudes, y la manera en que estas pueden definir no solo nuestra salud, sino la conducta y hasta nuestras posibilidades de sanar frente a distintas enfermedades.

Desde 2017, Oren-Suissa integra el prestigioso Instituto Weizmann de Ciencias, donde lidera investigaciones sobre neurociencia molecular y circuitos cerebrales, enfocándose en cómo pequeñas variaciones en la conectividad neuronal pueden influir en el comportamiento y la susceptibilidad a enfermedades.

Graduada con honores en bioquímica y biología por el Instituto Tecnológico de Israel, obtuvo su doctorado bajo la dirección de Benjamin Podbilewicz y realizó su formación posdoctoral en la Universidad de Columbia, referente internacional en investigación biomédica, en la ciudad de Nueva York. Se destaca por su compromiso en la formación de nuevas científicas y la divulgación de la ciencia.

Su investigación se centra en cómo se construyen los circuitos cerebrales y cómo generan el comportamiento, con un énfasis particular en las diferencias entre machos y hembras. Utilizando enfoques avanzados de genética e imagenología, su laboratorio estudia cómo los cambios sutiles en la conexión neuronal y los programas moleculares modelan la conducta.

En una serie de estudios, la profesora Oren-Suissa y su equipo utilizaron análisis de célula única en neuronas involucradas en la percepción del dolor (nocicepción) para demostrar cómo las diferencias específicas entre sexos en los circuitos neuronales influyen en el comportamiento. Su trabajo reveló que incluso una reconexión menor de las conexiones neuronales puede modificar las respuestas conductuales hacia aquellas típicas del sexo opuesto, lo que pone de manifiesto la notable plasticidad del sistema nervioso.

Dicho en otras palabras: Oren-Suissa y su equipo observaron el cerebro como si fuera una red de caminos. Al estudiar cómo responden al dolor machos y hembras, notaron que cambiar solo una pequeña ruta puede hacer que el viaje termine en un destino completamente distinto. Así, una simple desviación en las conexiones permite que el cerebro reaccione como lo haría el sexo opuesto, mostrando lo adaptable que es este “mapa” interno.

Además, su investigación descubrió un papel clave de la maquinaria de degradación de proteínas de la célula en la regulación de la conectividad sináptica, proporcionando una nueva perspectiva sobre cómo se mantienen y refinan los circuitos cerebrales. Más recientemente, su investigación se ha ampliado para abordar cómo estos mecanismos se relacionan con la salud cerebral y las enfermedades. Su grupo investiga cómo las vías moleculares conservadas contribuyen al mantenimiento de las sinapsis y a la vulnerabilidad neuronal, combinando el trabajo en C. elegans con modelos murinos y neuronas derivadas de células madre humanas. Estos sistemas permiten a su equipo probar cómo los mecanismos descubiertos en organismos simples operan en cerebros más complejos y en neuronas humanas, incluidas las posibles diferencias específicas de sexo en la susceptibilidad a la neurodegeneración.

Las implicaciones más generales de su trabajo son significativas, ya que muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos—incluyendo la enfermedad de Alzheimer, los trastornos del espectro autista, la depresión y el trastorno por estrés postraumático—presentan diferencias específicas de sexo en su aparición, progresión y recuperación.

Por qué el sexo biológico es clave para una medicina personalizada

Según sus hallazgos, la variable biológica del sexo es indispensable para avanzar en la medicina personalizada y el desarrollo de tratamientos más eficaces. Al adentrarse en la investigación de las diferencias sexuales en el cerebro, Oren-Suissa halló que los estudios existentes eran escasos y superficiales. “Si buscas diferencias sexuales, todo lo que ves es cliché, donde el cerebro de las mujeres piensa en chocolate y compras, y el de los hombres en deportes y sexo”, comenzó señalando Oren-Suissa en una entrevista exclusiva con Infobae, en el marco de una visita a Buenos Aires.

Para la experta, esta visión pública reflejaba un vacío también en la ciencia: “La gente solo estudiaba un sexo, si era un animal, solo los machos”, y observa que la mayoría de los medicamentos se diseñan para hombres. Esta falta de precisión la llevó a enfocar su trabajo en comprender cómo el sexo biológico incide en la actividad cerebral, como paso clave hacia una ciencia y una medicina más personalizadas.

"Casi todas las enfermedades que afectan al cerebro son diferentes entre hombres y mujeres. Por ejemplo, el Parkinson afecta más a los hombres que a las mujeres, en una proporción que puede ir de uno a 3,5 o incluso de 1 a 5. Así que es una enfermedad con sesgo masculino muy fuerte. Las mujeres son más susceptibles a trastornos relacionados con el estrés, ansiedad, depresión, TEPT (trastorno de estrés postraumático), enfermedades del sistema inmunitario innato, esclerosis múltiple, por ejemplo, Alzheimer", destacó la experta. Por eso, considera indispensable que la ciencia integre la variable biológica del sexo como factor central para entender el funcionamiento del sistema nervioso y poder desarrollar tratamientos más eficaces.

—¿Cómo cambia el estudio de la ciencia con la llegada de la medicina personalizada?

—Primero que nada, hay diferentes formas de hacer ciencia. El instituto en el que trabajo pone en el centro el estudio de la ciencia básica. A veces tenemos medicamentos que damos y sabemos que hacen algo, pero no comprendemos qué hacen. Mi formación y mi pasión por la ciencia es entender con exactitud cómo funcionan las cosas, comprender el mecanismo. Queremos descomponerlo hasta los genes, moléculas y proteínas y entender cómo participan dentro de la célula. Eso se llama ciencia básica, entender cómo funcionan las cosas fundamentales. Esto es importante porque es la base de todo. Más adelante, eso nos llevará a la medicina personalizada, pero si no entendemos cuál es la diferencia a nivel molecular, ¿cómo podemos después tratar a los individuos? No se puede. Si quieres, tienes un medicamento general. Si quieres personalizarlo, tienes que entender qué lo hace diferente en cada individuo. Hoy la tecnología nos está permitiendo comenzar a hacer eso, y estoy segura de que esto será muy importante en los próximos años.

Experimentos con modelos animales y plasticidad neuronal

“Principalmente estudiamos organismos más simples para entender a los humanos”, continúa la experta. “Nuestro cerebro tiene demasiadas células y no puedo seguirlas una a una; no puedo hacer predicciones y luego probarlas. Por eso estudiamos modelos animales, y la neurociencia es muy compleja. Nuestro cerebro es complejo, así que para ayudar debemos tomar un enfoque reduccionista. Observamos animales con menos células en su sistema nervioso, menos neuronas, y así podemos hacernos esa pregunta", agrega Oren-Suissa.

—¿Qué descubrieron sobre las diferencias en la conectividad neuronal y el comportamiento entre los sexos?

—Me interesa mucho esa pregunta: ¿cómo pueden responder exactamente al mismo estímulo? Tomamos señales importantes para la supervivencia de la especie, no solo para machos o hembras. Por ejemplo, el dolor. Responder al dolor es fundamental. Dimos el mismo estímulo a ambos sexos y probamos sus respuestas. Para nuestra gran sorpresa, no respondieron igual: las hembras respondieron de manera robusta y evitaron aquello a lo que las expusimos, mientras que a los machos no les importaba. En cuanto a la conectividad neuronal, analizamos sus cerebros y vimos que tenían las mismas células presentes, pero no se comunicaban igual: las conexiones que establecían eran diferentes.

—¿Qué dio a entender esto?

—Se puede pensar que en nuestros cerebros muchas neuronas se comunican, pero la conversación es distinta entre machos y hembras. Así que, con modelos informáticos, simulamos la red neuronal y evaluamos qué conexión debíamos modificar en el cerebro masculino para que también respondiera. Pudimos hacer el experimento: reconfiguramos la conexión sospechada, logramos que las neuronas antes no conectadas ahora lo estuviesen, y cambiamos el comportamiento. Así confirmamos que cambiar unas pocas conexiones clave puede modificar el comportamiento, sin necesidad de alterar la totalidad.

—¿Por qué algunas enfermedades neurológicas afectan de manera diferente a machos y hembras?

—Es una pregunta muy relevante. Desafortunadamente, no tenemos buenas respuestas aún. Con lo que entendemos ahora al observar la naturaleza, el motivo de la diferencia cerebral entre hombres y mujeres radica en que las necesidades fisiológicas de cada sexo son distintas: por ejemplo, las hembras deben cuidar de los embriones, la producción es diferente. Para los machos la reproducción no es una barrera, tienen tantos espermatozoides como quieran. Esa es una diferencia fundamental y, aunque no lo solemos pensar así para humanos, marca desde el inicio la reproducción y la biología de cada sexo. Muchas diferencias quizá no son importantes, pero algunas sí lo son y por fin estamos en condiciones de entender cómo esas diferencias explican también que determinadas enfermedades cerebrales sean distintas según el sexo. Nos enfocamos en el parkinson porque hallamos un efecto específico de sexo para una molécula concreta: al degradarse, observamos que las células se destruyen solo en un sexo y no en el otro.

Comprender los mecanismos a nivel básico, cómo los genes producen proteínas y cómo esas pueden diferir entre los sexos, es la cuestión para la experta. “Uno de nuestros estudios perfiló todo el sistema nervioso de machos y hembras para identificar diferencias, lo que esperamos nos ayude a comprender las enfermedades en el futuro. Cuando analizamos la molécula en modelos animales, observamos el cerebro de los machos y no vimos nada. Pensamos: esta molécula no es importante. No hace nada. Luego analizamos el mismo animal en hembras, y en la misma región, las células murieron. Fue revelador: si solo hubiese mirado un sexo, habría perdido conocimiento fundamental", detalla la bióloga.

Los experimentos con modelos animales han permitido identificar mecanismos clave sobre la vulnerabilidad neuronal y las diferencias significativas entre sexos, pero trasladar estos hallazgos al cerebro humano todavía implica desafíos y oportunidades. La científica señala que la conservación de ciertas moléculas desde organismos simples hasta humanos permite diseñar experimentos precisos en laboratorio: “Si la molécula que estudio está conservada de animales a humanos, ahora puedo tomar células humanas y analizarlas en una placa en el laboratorio”.

Gracias a células madre y técnicas de diferenciación, su equipo compara la respuesta de células femeninas y masculinas humanas fuera del cuerpo para analizar si existen diferencias intrínsecas en la susceptibilidad a enfermedades. “Miramos células humanas que son distintas en sus cromosomas sexuales. O sea, células femeninas y masculinas humanas en una placa, y podemos preguntar: ¿tienen algo intrínsecamente distinto que luego las vuelva más susceptibles o vulnerables a cierta enfermedad?“, explica.

Las nuevas implicancias de la epigenética, el ambiente y la salud mental

“La ciencia parece organizada, pero normalmente es un proceso aleatorio. Puedes empezar pensando en una meta, y luego el laboratorio te lleva a otra dirección”, razona la experta sobre su trabajo como científica. “La inteligencia está en dejarse guiar por los experimentos; si te enamoras demasiado de tu hipótesis, no es la mejor forma de hacer ciencia”, agrega.

Así, cuenta, llegó al parkinson. “Fue por casualidad, no lo buscábamos, pero los datos señalaron el camino. Después de eso aparecen muchísimas enfermedades cerebrales que consideramos importantes y de las que sabemos muy poco”, dice. Y completa: “Hoy está claro que el ambiente nos afecta, afecta nuestro cerebro, y el estrés es importante para nosotros y para la siguiente generación. Queremos entender cómo influye el estrés en el cerebro según el sexo. No es una enfermedad, pero hay enfermedades relacionadas a esto. Tal vez esa sea ahora nuestra dirección.

—¿Qué tan relevante es el estudio de la epigenética para la salud?

—Muy relevante. Todo evoluciona por etapas. No sabíamos que existía hasta que comprendimos bien los genes y ahora podemos estudiarla. Para mí la epigenética es muy relevante porque probablemente contribuye a las diferencias individuales. Nuestros genes no son tan diferentes, pero ¿de dónde proviene la diferencia? Probablemente de la epigenética, y al trabajar con animales simples podemos correlacionarlo con precisión. Tú y yo somos diferentes; vamos atrás y vemos de dónde viene esa diferencia. Ahora la tecnología adecuada está aquí para descifrarlo.

—¿Qué tiempo falta para lograr tratamientos personalizados efectivos en neurociencia?

—No creo que mucho. Para el cáncer, ya llegamos a ese punto. En Weizmann hay una compañía que, si tienes cáncer, toma el tumor y crea un cóctel personal para ti, con todo lo que saben, y te dan una lista de lo que mejor funciona. Eso es tratamiento personalizado. Ya estamos ahí, y no es exclusivo para millonarios.

—¿Qué resultados se han observado con estos enfoques personalizados?

—Significa que hay un protocolo que todos siguen, pero como sabemos, las personas son únicas y los tumores también. Así puedes recibir el mejor tratamiento posible porque eres diferente de otros. Esto mejora mucho el resultado final.

—¿Por qué considera que las enfermedades cerebrales relacionadas con la edad se han vuelto más frecuentes y qué desafíos plantea esto para la sociedad y la ciencia?

—Hemos hecho mucho. La ciencia fue excelente gestionando enfermedades como el cáncer. Hace veinte años, el cáncer era el fin. Ahora la gente vive más porque el tratamiento y la medicina es asombrosa. Hubo mucha inversión en la investigación contra el cáncer. Sí, todavía mueren personas de cáncer, pero mucho menos que antes. Y la mayoría de las enfermedades pueden controlarse con fármacos, medicamentos biológicos, químicos, etcétera. Así que ahora vivimos más tiempo, ¿verdad? Creo que es un hecho globalmente, en Europa, América Latina también. Esto significa que muchas más personas ahora tienen enfermedades cerebrales asociadas a la edad, que antes no solíamos tener. No es que haya más Alzheimer, es que ahora hay más gente llegando a la edad en que estas enfermedades son prominentes. Así que no se trata solo de vivir más, sino de vivir más y seguir saludables. Ese es el próximo desafío. La sociedad no está todavía al día. Si queremos lograrlo, debemos invertir en neurociencia tanto como en otras enfermedades. Y no se ha hecho, porque el cerebro no solía ser tan atractivo.

—¿Qué papel juega la inteligencia artificial en el análisis de datos y los avances actuales en neurociencia?

—Hoy en día, en ciencia, nos enfrentamos al reto de los grandes volúmenes de datos. Todo lo que hacemos genera mucha información. Te doy un ejemplo: si miro lo que una neurona expresa en genes, analizo miles de listas. Y esta es una neurona. Si multiplico eso mucho más, o distintos antecedentes, y quiero comparar entre condiciones o incluso entre organismos de humanos y ratones, es muchísima información. Si soy una persona, tardaría meses o años en analizarlo. Aquí puedes aprovechar la máquina para ayudarte, o incluso encontrar patrones que nunca vería en los datos. Más sencillo: si piensas en escaneos por resonancia magnética, cortes de cerebro, patología, la máquina puede darnos hallazgos mucho mejores de lo que podíamos hasta ahora. Entonces, saber usarla es extremadamente poderoso.

—¿Cómo imagina el avance de los tratamientos para enfermedades cerebrales complejas en los próximos años?

—Es necesario enfocar más en el cerebro. Las personas deben comprender que estudiarlo es importante. Ya estamos comenzando y, donde vivimos ahora, la tecnología es realmente avanzada. En los últimos diez o quince años, las mejoras permiten responder preguntas que antes eran imposibles. Si sumamos aprendizaje automático e inteligencia artificial, en los próximos diez a veinte años presenciaremos un gran avance en la comprensión cerebral. Porque podemos integrar el nivel molecular, observar cómo miles de millones de células trabajan juntas, forman patrones y sincronía en el cerebro, y así podemos entender qué ocurre cuando algo falla, y también trasladarlo directamente a humanos.