Cómo las neuronas y el glutamato alimentan a los tumores cerebrales infantiles: un hallazgo que abre nuevas vías de tratamiento
Un equipo internacional de científicos ha descubierto que los tumores cerebrales infantiles logran secuestrar el glutamato, el principal mensajero químico del cerebro, para impulsar su crecimiento. Este hallazgo abre la puerta a terapias innovadoras con fármacos ya existentes y menos agresivos para los niños.
Por Enrique Coperías
Imagen de resonancia magnética de un astrocitoma pilocítico en la región del cerebelo (flecha roja) de un niño. A la izquierda se observa el tumor antes de la cirugía; a la derecha, la resonancia del mismo paciente tras la extirpación quirúrgica. Cortesía: Inselspital Bern / Department of Neurosurgery
Los tumores cerebrales en la infancia son una de las grandes preocupaciones de la neurooncología pediátrica. No solo por el temor que despiertan en las familias, sino también por la dificultad que entraña comprender cómo se originan y crecen en un cerebro en desarrollo.
Entre estos tumores cerebrales, los astrocitomas pilocíticos ocupan un lugar destacado, ya que constituyen alrededor del 15 % de todos los tumores cerebrales pediátricos. Aunque en la mayoría de los casos no son mortales, su crecimiento descontrolado puede alterar de manera irreversible funciones neurológicas esenciales de los niños afectados.
Un estudio publicado en Neuron y liderado por investigadores de la Washington University School of Medicine en St. Louis (Estados Unidos) acaba de arrojar luz sobre este proceso. El trabajo revela que los astrocitomas pilocíticos, altamente vascularizados y bien circunscriptos, utilizan un mecanismo inesperado: secuestran las señales químicas que las neuronas emplean para comunicarse —en concreto, el glutamato, el principal neurotransmisor excitador del cerebro— y las convierten en una orden de proliferación tumoral.
El papel del glutamato en los tumores cerebrales pediátricos
En condiciones normales, el glutamato es una molécula fundamental para el funcionamiento del sistema nervioso. Es la chispa que enciende la transmisión de impulsos eléctricos entre neuronas, interviene en procesos de memoria y aprendizaje, y regula la plasticidad cerebral. Sin embargo, en los tumores infantiles el escenario cambia de forma drástica.
Los investigadores comprobaron que las células de los astrocitomas pilocíticos presentan niveles anómalamente altos de receptores de glutamato en su superficie. Estas proteínas que deberían limitarse a transmitir señales eléctricas, se encuentran reprogramadas, pues en lugar de inducir actividad eléctrica desencadenan una cascada bioquímica que ordena a la célula dividirse.
La clave de este desaguisado está en la conexión aberrante entre los receptores de glutamato y los receptores de tirosina quinasa, concretamente el receptor A del factor de crecimiento derivado de plaquetas alfa (PDGFRα). Normalmente, este último es responsable de activar rutas de proliferación celular durante el desarrollo cerebral. En los tumores pediátricos, ambos sistemas se acoplan de manera inapropiada y forman una alianza que alimenta el crecimiento.
La primera autora del estudio, la doctora Corina Anastasaki, lo resumió con una imagen esclarecedora: «Este mecanismo de crecimiento combina dos procesos normales pero hasta ahora desconectados del cerebro —la señalización eléctrica y la proliferación— de un modo aberrante».
Una investigación colaborativa
El trabajo se nutrió de un enfoque interdisciplinario. Se analizaron muestras de tumores obtenidas en cirugías pediátricas y se cultivaron células tumorales en condiciones controladas.
A ello se sumaron experimentos con modelos animales en los que se implantaron células humanas de astrocitomas pilocíticos en ratones inmunodeficientes.
El doctor David Gutmann, profesor de Neurología y autor sénior del estudio, destaca el reto clínico que representan estos tumores: «Con este tipo de tumores cerebrales pediátricos no tenemos demasiados artilugios en nuestra caja de herramientas para tratar a los pacientes. La posibilidad de reutilizar fármacos que ya se emplean en otros trastornos neurológicos significa que podemos tener otro as bajo la manga».
Resultados del estudio: cómo crecen los tumores cerebrales infantiles
El trabajo publicado en Neuron documenta varios hallazgos importantes para conocer mejor a los astrocitomas pilocíticos, que se suelen manifiestar en las primeras dos décadas de vida:
✅ Células tumorales dependientes de glutamato: en todos los cultivos derivados de pacientes, el glutamato incrementó la proliferación celular en cuestión de horas.
✅ Un crecimiento no eléctrico: a diferencia de lo que ocurre en los gliomas malignos de las personas adultas, donde las células tumorales pueden responder al glutamato generando potenciales eléctricos, en los astrocitomas pilocíticos infantiles no se detectó excitabilidad. La respuesta fue puramente bioquímica: más señales de proliferación, más división celular.
✅ Receptores implicados: se identificaron dos subunidades de receptores, GRID2 y GRIK3, presentes en más del 70 % de los tumores analizados, pero ausentes en tejido cerebral sano. Su silenciamiento redujo de manera drástica el crecimiento en ratones.
✅ Conexión con el PDGFRα. El glutamato activa indirectamente este receptor de tirosina quinasa mediante la acción de la proteína Src, lo que a su vez dispara la vía oncogénica RAS/MEK/ERK. Esta es una de las rutas de señalización celular más importantes en biología, y juega un papel clave tanto en el desarrollo normal como en el cáncer.
Neuronas (en verde) y células tumorales (en azul) cultivadas en laboratorio muestran cómo ambos tipos celulares pueden entrelazarse a medida que el tumor crece, alterando el desarrollo y la función del cerebro. Una investigación revela cómo estas señales neuronales normales pueden ser aprovechadas por ciertos tumores cerebrales pediátricos para favorecer su crecimiento, lo que abre nuevas vías de tratamiento. Crédito: Corina Anastasaki
Fármacos que podrían frenar el crecimiento del astrocitoma pilocítico
Una de las aportaciones más llamativas del nuevo trabajo es que el bloqueo de esta vía con medicamentos ya aprobados para otras enfermedades redujo el crecimiento tumoral en ratones.
Entre ellos destaca la memantina, un fármaco utilizado en el tratamiento del alzhéimer. En los modelos animales, su administración oral durante cuatro semanas redujo hasta en un 80 % la proliferación tumoral. Otras moléculas, como el avapritinib (inhibidor del PDGFRα) y el dasatinib (inhibidor de la Src) ofrecieron resultados similares.
«Este estudio aporta datos preclínicos sólidos para probar medicamentos que ya se consideran seguros y que están aprobados para otros trastornos neurológicos —dice Gutmann en un comunicado de la WashU Medicine. Y añade—: Eso permitiría abrir nuevas vías terapéuticas y, lo más importante, reducir el daño al cerebro en desarrollo de un niño, al minimizar la interacción entre neuronas y células tumorales».
La perspectiva clínica es que en un futuro cercano, podrían ensayarse tratamientos combinados que utilicen estos inhibidores para frenar el crecimiento del tumor cerebral pediátrico sin recurrir exclusivamente a cirugía, quimioterapia o radioterapia, opciones que conllevan efectos secundarios graves en pacientes jóvenes.
Más allá de un tumor infantil: una ventana a otros cánceres
En palabras de Gutmann, el estudio no solo aclara cómo crecen los astrocitomas pilocíticos, sino que sienta un precedente para investigar otros tipos de tumores cerebrales y cánceres infantiles.
Si las células tumorales son capaces de manipular las señales de glutamato en el cerebro, ¿podrían estar haciendo lo mismo en otros órganos?
Anastasaki lo ve como el inicio de un campo emergente: «Ahora que hemos descubierto cómo funcionan y crecen estas células, el cielo es el límite para explorar otros neurotransmisores y las distintas vías de comunicación entre neuronas y células cancerosas. Entender eso nos dirá por qué los tumores crecen y se comportan de la manera en que lo hacen. Y eso podría llevarnos a tratarlos de un modo completamente diferente».
Una carrera de fondo: de la ciencia básica a la clínica
La investigación confirma una idea que se ha ido consolidando en los últimos años: los tumores cerebrales no son entidades aisladas, sino que mantienen un diálogo con el tejido cerebral que los rodea. En el caso de los astrocitomas pilocíticos, el diálogo es con las neuronas, que liberan glutamato y proporcionan al tumor la señal que necesita para seguir creciendo.
Este hallazgo representa un cambio conceptual: no basta con atacar al tumor cerebral pediátrico desde dentro, hay que interrumpir la conversación que mantiene con su entorno.
Aunque los resultados son prometedores, los propios autores reconocen que aún falta un largo recorrido antes de trasladar estas observaciones al tratamiento de pacientes pediátricos. Será necesario comprobar en ensayos clínicos si fármacos como memantina son seguros y eficaces en niños, y definir qué dosis podrían emplearse sin comprometer el desarrollo cognitivo.
Gutmann lo subrayó con cautela: «Los próximos pasos son determinar si estos medicamentos son seguros para usarse en niños con tumores cerebrales y en qué cantidades serían efectivos. Eso requerirá ensayos clínicos».
Tumores cerebrales infantiles que hablan el idioma del cerebro
En definitiva, este estudio describe un mecanismo por el cual los tumores infantiles se comportan como auténticos parásitos del cerebro en desarrollo. Secuestran un lenguaje químico —el glutamato— para activar circuitos de proliferación que deberían estar reservados al crecimiento normal.
La posibilidad de bloquear ese lenguaje con medicamentos ya existentes abre una nueva vía terapéutica. Pero, más allá del horizonte clínico, el hallazgo ofrece una nueva forma de entender el cáncer infantil: como una enfermedad que no solo nace de mutaciones genéticas, sino de diálogos biológicos desviados de su curso natural. ▪️
Información facilitada por la Washington University School of Medicine en St. Louis
Fuente: Anastasaki, Corina et al. Aberrant coupling of glutamate and tyrosine kinase receptors enables neuronal control of brain-tumor growth. Neuron (2025). DOI: 10.1016/j.neuron.2025.08.005
