Antes incluso de llegar al mundo, nuestro cerebro pone en marcha una sorprendente operación de limpieza genética: elimina miles de millones de neuronas defectuosas. Un estudio publicado en la revista Nature desvela cómo funciona este mecanismo de selección celular y su posible relación con el autismo y la epilepsia.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Durante los primeros meses de vida, el cerebro continúa madurando y eliminando neuronas con alteraciones genéticas, un proceso que podría ser esencial para su correcto desarrollo. Foto de Helena Lopes
Antes de que un recién nacido abra los ojos al mundo, su cerebro ya ha comenzado una de las operaciones más extraordinarias de toda nuestra biología: eliminar una enorme cantidad de neuronas que presentan alteraciones en su material genético. Esta especie de limpieza cerebral, que se desarrolla principalmente alrededor del nacimiento, podría ser decisiva para que las células nerviosas supervivientes formen circuitos capaces de funcionar correctamente durante toda la vida.
Un equipo internacional de investigadores ha descubierto que aproximadamente el 26 % de las neuronas de la corteza cerebral fetal presentan anomalías cromosómicas importantes, pero esa proporción disminuye hasta alrededor del 6 % después de que el bebé ha venido al mundo. Los resultados, publicados en la revista científica Nature, sugieren que el cerebro humano elimina selectivamente buena parte de las neuronas con mayores alteraciones genéticas.
El hallazgo pone de manifiesto a una dimensión hasta ahora poco conocida del desarrollo cerebral: no basta con producir neuronas y conectarlas entre sí. También resulta esencial decidir cuáles deben sobrevivir.
La investigación está encabezada por Diane D. Shao, del Boston Children's Hospital, y Yifan Zhao, con la participación de científicos de la Facultad de Medicina de Harvard y la dirección de Peter J. Park y Christopher A. Walsh.
Para estudiar este fenómeno, el equipo analizó 2.357 neuronas individuales obtenidas de cerebros humanos donados para investigación, desde fetos de catorce semanas de gestación hasta personas mayores de noventa años.
Los resultados apuntan a un mecanismo natural de selección neuronal que podría contribuir a proteger el cerebro frente a los efectos de determinadas mutaciones genéticas.
✅ «Esto sugiere que las neuronas que sobreviven podrían ser aquellas que han conservado los genomas más intactos durante el desarrollo», explica Christos Proukakis, neurólogo del University College de Londres, ajeno a la investigación, en declaraciones recogidas por Nature.
¿Por qué aparecen neuronas con mutaciones genéticas durante el embarazo?
El cerebro humano comienza a construirse mucho antes del nacimiento. Durante la gestación, millones de células precursoras se multiplican, se especializan y originan las neuronas que formarán buena parte de nuestros circuitos nerviosos.
Sin embargo, la fabricación de estas células no es perfecta. Cada vez que una célula se divide debe copiar su ADN, una molécula que contiene las instrucciones necesarias para desarrollar y mantener el organismo. Aunque este proceso es extraordinariamente preciso, pueden producirse errores de diferente naturaleza.
Algunos consisten en la pérdida o duplicación de fragmentos cromosómicos. Estas alteraciones se conocen como variaciones en el número de copias del ADN (CNV, por sus siglas en inglés).
¿Qué son las variaciones en el número de copias del ADN?
Una variación en el número de copias es una alteración genética por la que una célula pierde o adquiere copias adicionales de determinados fragmentos de ADN. Dependiendo de su tamaño y de los genes afectados, puede modificar la cantidad de proteínas que produce la célula y alterar su funcionamiento en mayor o mnor grado.
Para entenderlo, imaginemos que el genoma es una biblioteca formada por miles de libros de instrucciones. En condiciones normales, cada célula dispone de dos ejemplares de la mayoría de esos libros, uno de origen materno y otro paterno. Pues bien, una CNV sería comparable a perder capítulos completos o disponer de copias adicionales de determinadas páginas. Algunas modificaciones tienen efectos limitados, pero otras pueden alterar y comprometer procesos celulares fundamentales.
Estas anomalías resultan especialmente importantes en las neuronas, porque la mayoría de las células nerviosas maduras ya no se dividen y pueden permanecer activas durante décadas. Además, su capacidad para transmitir información depende de que numerosos genes funcionen de manera coordinada.
El estudio publicado en Nature indica que las anomalías cromosómicas extensas son mucho más frecuentes en el cerebro fetal de lo que cabría imaginar.
Distintas vistas de embriones humanos durante el desarrollo prenatal, una etapa crucial para la formación del cerebro y la selección de las neuronas que sobrevivirán. Cortesía: Embryology / Coloreaado: IA-Gemini
Un descubrimiento sorprendente: las neuronas alteradas disminuyen más de cuatro veces
Los investigadores utilizaron dos técnicas independientes de secuenciación del genoma de células individuales para comprobar cuántas neuronas presentaban ganancias o pérdidas de fragmentos cromosómicos:
✅ Con la primera técnica descubrieron que el 25,9 % de las neuronas prenatales examinadas presentaba alteraciones genéticas extensas. Después del nacimiento, esa proporción descendía al 6,2 %.
✅ La segunda técnica permitió confirmar el resultado: las neuronas con anomalías cromosómicas generalizadas pasaban del 33,1 % antes del nacimiento al 7,2 % después.
La gran limpieza genética del cerebro
Durante el desarrollo cerebral, una sorprendente proporción de neuronas presenta alteraciones en su ADN. Una investigación publicada en Nature revela cómo su presencia disminuye drásticamente en las etapas próximas al nacimiento.
Una reducción espectacular
Escala de las barras: 0-100% de las neuronas examinadas.
Menor proporción de neuronas con graves alteraciones cromosómicas después del nacimiento, según esta técnica de análisis.
¿Qué significa? Los resultados sugieren que el cerebro selecciona las neuronas que conservan mejor su material genético, posiblemente mediante mecanismos de muerte celular programada. El proceso exacto todavía se está investigando.
Este descenso tan pronunciado sugiere que una gran cantidad de neuronas con alteraciones genéticas desaparece durante las etapas próximas al nacimiento.
La magnitud del fenómeno es apabullante. El cerebro humano adulto contiene aproximadamente 86.000 millones de neuronas, por lo que una selección celular de estas características podría afectar, a escala de todo el desarrollo cerebral, a miles de millones de células.
No obstante, los investigadores no contaron directamente todas las neuronas eliminadas. Sus conclusiones proceden de comparar muestras de encéfalos humanos de distintas edades. Por tanto, la eliminación selectiva es una interpretación respaldada por los resultados, pero no equivale a observar de forma directa la desaparición de cada neurona en un cerebro vivo.
La muerte neuronal programada: por qué perder neuronas puede ser beneficioso
La eliminación de células nerviosas durante el desarrollo cerebral no es un fenómeno desconocido para los neurocientíficos. Desde hace décadas, estos saben que el sistema nervioso produce más neuronas de las que finalmente conserva. Una parte de esas células desaparece mediante un proceso denominado apoptosis o muerte celular programada, que permite eliminar células de forma controlada.
En la corteza cerebral humana, esto es, la capa más externa del cerebro, formada principalmente por materia gris y compuesta por miles de millones de neuronas. Interviene en funciones esenciales como el pensamiento, la memoria, el aprendizaje, el lenguaje, la percepción sensorial y el control de los movimientos voluntarios, se ha estimado que entre el 20 % y el 50 % de las neuronas pueden desaparecer durante el desarrollo. Esta pérdida contribuye a regular la cantidad de células y a organizar los circuitos nerviosos.
La novedad del estudio reside en que relaciona ese proceso con la calidad del material genético de las neuronas.
Los datos indican que la fase más intensa de reducción de células con anomalías cromosómicas extensas coincide aproximadamente con el periodo perinatal, la etapa que rodea al nacimiento y comprende las últimas semanas del embarazo y los primeros días de vida del bebé, cuando también se produce una importante oleada de muerte neuronal.
La investigación apunta así a una posibilidad fascinante: el cerebro podría utilizar mecanismos de muerte celular programada como un sistema de control de calidad genética, y conservaría preferentemente aquellas neuronas que se encuentran en mejores condiciones para integrarse en sus redes.
Imágenes de resonancia magnética que permiten observar con detalle la estructura del cerebro humano, cuya corteza experimenta una intensa reorganización neuronal durante el desarrollo.
Así identifica el cerebro las neuronas defectuosas
Uno de los aspectos más interesantes del trabajo es que los neurocientíficos han encontrado una posible explicación de cómo se produce esa selección.
Para investigarlo, analizaron las características moleculares de 44.861 núcleos celulares mediante técnicas que permiten estudiar la regulación y actividad de los genes.
Los resultados revelaron que las neuronas con numerosas alteraciones cromosómicas presentaban cambios significativos en los genes relacionados con las sinapsis, las estructuras mediante las que las neuronas establecen conexiones y transmiten información.
Las sinapsis podrían actuar como un indicador de calidad neuronal
Las sinapsis permiten que las neuronas se comuniquen mediante señales químicas y eléctricas. Son esenciales para la memoria, el aprendizaje, la percepción y prácticamente todas las funciones del sistema nervioso.
Durante el desarrollo, las neuronas deben establecer conexiones adecuadas con otras células para integrarse en los circuitos cerebrales. Así, si una neurona presenta alteraciones genéticas que afectan a su capacidad para formar o mantener esas conexiones, podría tener menos posibilidades de sobrevivir.
Los autores del estudio identificaron un grupo de neuronas genéticamente alteradas que mostraba dos características simultáneas: una menor actividad de los genes relacionados con las sinapsis y una mayor activación de los mecanismos asociados a la muerte celular.
«Es posible que el cerebro esté intentando deshacerse de las neuronas que no están correctamente conectadas», explica Oscar Marín, neurocientífico del King's College de Londres (Reino Unido), en la revista Nature.
Marín introduce además una observación fundamental: este mecanismo podría eliminar también neuronas que no presentan anomalías genéticas, pero que no han establecido las conexiones apropiadas.
Por tanto, no es necesario imaginar un cerebro capaz de inspeccionar directamente el ADN de cada neurona para identificar las mutaciones. La selección podría depender de las consecuencias que esos errores tienen sobre su funcionamiento y su capacidad para comunicarse con otras células.
Los investigadores todavía no han demostrado completamente cómo se conectan ambos fenómenos, pero sus resultados señalan una relación entre alteraciones cromosómicas, el funcionamiento de las sinapsis y la activación de mecanismos de muerte neuronal.
Los micronúcleos revelan el origen de algunos errores genéticos
El trabajo en Nature también aporta pistas sobre cuándo aparecen las alteraciones cromosómicas. En este sentido, los investigadores identificaron unas pequeñas estructuras celulares llamadas micronúcleos, que contienen cromosomas o fragmentos de cromosomas separados del núcleo principal. Estos micronúcleos pueden formarse cuando se producen errores durante la división celular y parte del material genético no queda correctamente incorporado al núcleo de las células hijas.
Mediante microscopía de alta resolución, los científicos observaron estas estructuras en neuronas del cerebro fetal. Aproximadamente el 6 % de los núcleos principales examinados en la placa cortical fetal —una estructura del cerebro en desarrollo donde se acumulan las neuronas recién formadas que darán lugar a la corteza cerebral— aparecía asociado a micronúcleos. También comprobaron que el contenido genético de estas estructuras disminuía con la edad.
El resultado refuerza la hipótesis de que parte de las anomalías observadas en las neuronas maduras se originó anteriormente, durante las divisiones de sus células precursoras. De este modo, las neuronas podrían llegar al momento de establecer conexiones cargando con errores cromosómicos adquiridos antes de completar su diferenciación.
Qué relación tiene este mecanismo con el autismo y la epilepsia
Las alteraciones en el número de copias del ADN se han relacionado con numerosos trastornos neurológicos y del neurodesarrollo. Entre ellos figuran el trastorno del espectro autista (TEA), determinadas formas de epilepsia, la discapacidad intelectual y algunos trastornos psiquiátricos, como la esquizofrenia.
La importancia del nuevo estudio reside en que introduce una pregunta adicional: ¿podrían algunos problemas del desarrollo cerebral estar relacionados no solo con la aparición de mutaciones, sino también con dificultades para eliminar las neuronas que las contienen?
Los investigadores encontraron que ciertas regiones genéticas aparecían alteradas con menor frecuencia entre las neuronas que sobrevivían. Entre ellas había regiones que contenían genes relacionados con el autismo y el funcionamiento de las sinapsis.
Este patrón sugiere que las neuronas con alteraciones en genes especialmente importantes para el desarrollo cerebral podrían tener menos posibilidades de sobrevivir. La neurocientífica Natalia De Marco Garcia, del Weill Cornell Medical College de Nueva York, en Estados Unidos, considera que un fallo en este proceso podría producir dos situaciones diferentes. «Podrías acabar teniendo menos células de las necesarias para que el cerebro funcione correctamente, o quizá demasiadas células que no han sido eliminadas y que no funcionan», explica en Nature.
En ambos casos, la organización de las redes neuronales podría verse afectada. Sin embargo, existe una diferencia esencial entre identificar una posible relación biológica y demostrar que esa relación causa una enfermedad.
Hay que insistir en que el estudio no demuestra que los fallos de eliminación neuronal provoquen autismo, epilepsia o esquizofrenia. Lo que plantea es una nueva hipótesis sobre determinados mecanismos celulares que podrían contribuir a la aparición de determinados trastornos del neurodesarrollo.
Shao pretende continuar investigando especialmente la relación con el autismo, una condición en la que ya se han identificado variantes genéticas que afectan a la formación y el funcionamiento de las conexiones neuronales.
Red de neuronas humanas cultivadas en laboratorio a partir de células de pacientes con párkinson. Su estudio podría ayudar a comprender los mecanismos de supervivencia y degeneración neuronal. Crortesía: Institut Pasteur Korea / Dr. Regis Grailhe, Nasia Antoniou y Dra. Rebecca Matsas / Nikon Small World
El control de calidad neuronal podría continuar durante toda la vida
Aunque la poda neuronal más pronunciada se produce alrededor del nacimiento, los resultados indican que la selección de neuronas con alteraciones genéticas podría prolongarse durante décadas.
El equipo distingue dos fases en este proceso:
1️⃣ Una rápida disminución de neuronas con anomalías cromosómicas extensas en el periodo perinatal
2️⃣ Un descenso mucho más lento de células con alteraciones genéticas después del nacimiento.
Al combinar sus resultados con seis investigaciones anteriores, los científicos estimaron que alrededor del 32,8 % de las neuronas presentaba alguna variación en el número de copias del ADN en el momento de nacer. El modelo estadístico calculó posteriormente una disminución aproximada de 0,27 puntos porcentuales por año en la proporción de neuronas con este tipo de alteraciones.
Este fenómeno abre otra línea de investigación: si los sistemas de selección neuronal continúan funcionando durante la vida adulta, ¿podrían participar también en el envejecimiento cerebral o en determinadas enfermedades neurodegenerativas?
Proukakis considera especialmente interesante ampliar los estudios a las neuronas que producen dopamina, cuya degeneración desempeña un papel central en la enfermedad de Parkinson. «Es revolucionario —afirma sobre el trabajo en la información publicada por Nature—. Pero todavía estamos arañando la superficie».
Por ahora, los investigadores se han centrado principalmente en las neuronas de la corteza cerebral. Queda por averiguar si otras regiones del cerebro utilizan mecanismos semejantes y cómo cambian con el envejecimiento.
Un nuevo modo de entender cómo se construye el cerebro humano
El descubrimiento modifica nuestra visión del desarrollo cerebral. Durante mucho tiempo, la formación del sistema nervioso se ha explicado principalmente como un proceso de generación de neuronas, establecimiento de conexiones y eliminación de aquellas que no resultan necesarias.
Ahora aparece un elemento adicional: la selección de células nerviosas según la integridad de su material genético y, tal vez, su capacidad para participar en los circuitos neuronales.
El cerebro en desarrollo parece enfrentarse así a una tarea extraordinariamente compleja. Debe fabricar miles de millones de neuronas, permitir que establezcan conexiones y eliminar una parte importante de aquellas que presentan defectos genéticos o funcionales.
Este proceso no garantiza un cerebro libre de mutaciones. De hecho, el estudio demuestra que algunas neuronas con alteraciones cromosómicas sobreviven durante décadas. Pero sí sugiere que existe una selección que favorece la conservación de células genéticamente más intactas.
Todavía quedan preguntas decisivas: qué mecanismos moleculares desencadenan la eliminación, cómo se reconoce a las neuronas que funcionan incorrectamente, por qué algunas células alteradas sobreviven y qué consecuencias tiene la interrupción de este proceso.
Responderlas podría transformar nuestra comprensión de las primeras etapas del desarrollo cerebral y ofrecer nuevas pistas sobre el origen de determinadas enfermedades neurológicas.
La conclusión es tan sorprendente como reveladora: para construir un cerebro capaz de pensar, aprender y recordar durante toda una vida, la naturaleza no solo necesita crear miles de millones de neuronas. También necesita eliminar muchas de ellas.▪️(29-octubre-2026)
El cerebro que se construye eliminando neuronas: cuatro preguntas clave
Nuestro cerebro elimina una enorme cantidad de células nerviosas durante su desarrollo. ¿Por qué lo hace? ¿Cómo identifica las neuronas defectuosas? ¿Qué relación podría tener este mecanismo con el autismo y otras enfermedades neurológicas? La ciencia comienza a encontrar respuestas.
¿Por qué el cerebro elimina neuronas antes y después de nacer?
El cerebro elimina parte de sus neuronas mediante mecanismos de muerte celular programada que ayudan a organizar los circuitos nerviosos. Un estudio publicado en Nature indica que este proceso podría actuar también como un control de calidad genética, favoreciendo la supervivencia de las neuronas con menos alteraciones cromosómicas.
¿Cuántas neuronas con mutaciones desaparecen después del nacimiento?
La investigación detectó una disminución de aproximadamente 4,5 veces en la proporción de neuronas con anomalías cromosómicas extensas. Aunque el fenómeno podría afectar a miles de millones de células, los científicos no han realizado un recuento directo de todas las neuronas eliminadas.
¿Qué relación existe entre las mutaciones neuronales y el autismo?
Algunas variaciones en el número de copias del ADN (CNV) afectan a genes relacionados con las sinapsis y el desarrollo cerebral, y se han asociado con determinados casos de autismo. Los investigadores estudian si los mecanismos que eliminan neuronas genéticamente alteradas también podrían influir en este trastorno. Esta relación causal todavía no está demostrada.
¿El cerebro sigue eliminando neuronas defectuosas en la edad adulta?
Los resultados sugieren que la proporción de neuronas con determinadas alteraciones cromosómicas continúa disminuyendo lentamente después del nacimiento. Sin embargo, todavía se desconoce qué mecanismos intervienen en esta selección durante la vida adulta y qué relación pueden tener con el envejecimiento cerebral y las enfermedades neurodegenerativas.
Fuente: Shao, D. D., Zhao, Y., Brew, J. et al. Perinatal elimination of genetically aberrant human cortical neurons. Nature (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-11190-3
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