La pubertad es la transición rápida entre la infancia y la edad adulta. Esto es, cuando nuestras hormonas sexuales se activan y hacen que nuestro cuerpo cambie dramáticamente por lo que uno alcanza la capacidad de reproducción. Este paso crítico suele ir acompañado de cambios de humor, rebelión a la dictadura de los padres y despertar emocional.

Así suele ser como pensamos que nuestro cerebro se relaciona con la pubertad. Aunque no podemos negar que las hormonas sexuales raramente estimulan el cerebro de nuestros adolescentes, puede ser bueno verlo al revés. El cerebro impulsa las hormonas sexuales y controla de manera muy precisa el momento en el que se tiene que iniciar la pubertad. Esto es el tema que vamos a abordar aquí.

La región más primitiva de nuestro cerebro, muy conservada entre las especies, desde los humanos hasta los peces, se encuentra en la parte inferior de este y se llama el hipotálamo. Sin siquiera pensar, el hipotálamo controla todas las funciones básicas que nos hacen sobrevivir como especie, como la sed, el hambre, la temperatura corporal, el miedo y la excitación sexual.

Por el contrario, las hormonas circulantes en el flujo sanguíneo informan al hipotálamo del estado general del cuerpo. Este es un diálogo entre el cerebro y el resto del cuerpo.

También se notifica al cerebro cuando un cuerpo juvenil está listo para convertirse en un cuerpo adulto. En las mujeres, por ejemplo, eso sería cuando la masa grasa (o la cantidad de energía almacenada) es suficiente para que el cuerpo pueda sostener un embarazo sin riesgo. Entonces el hipotálamo es capaz de detectar la cantidad de grasa corporal (a través de una hormona llamada leptina), entre otras señales, y tomar una decisión final sobre si se inicia el proceso de pubertad. Esto se permite gracias a una red de neuronas que canalizan y filtran las informaciones que le llegan de otros tejidos del cuerpo (como la leptina entonces), y también de fuera (el entorno, el ritmo diurno, etc…).

Al final se desencadena una cascada de hormonas que despierta a su vez los órganos sexuales (testículos en hombres y ovarios en mujeres), y los mantiene activos durante toda la vida reproductiva. Si el hipotálamo no hace bien su trabajo, esto tiene consecuencias dramáticas. De hecho, la mitad de los casos de esterilidad tienen por origen un fallo del hipotálamo (un síndrome conocido como hipogonadismo hipogonadotrópico).

Entonces, la pubertad comienza cuando se activan ciertas células en el hipotálamo como las neuronas gonadoliberina (se llaman así por el nombre de la neurohormona que liberan una vez activadas). En las mujeres, el ciclo hormonal está estrechamente regulado por estas neuronas para asegurar un ritmo sano (de aproximadamente 28 días) del ciclo ovariano. Estas neuronas miden la concentración de hormonas (principalmente el estrógeno) en la sangre y deciden cuándo debe ocurrir la ovulación.

Las mismas neuronas controlan a distancia la producción continua de esperma en el hombre adulto. Sin embargo, estas neuronas no tienen todas las herramientas para detectar los estrógenos. Les falta el receptor especifico para ellos.

Este hecho provocó un vacío científico y dejó desconcertados a los científicos durante décadas. Además de esto, no se veía ninguna diferencia entre las neuronas gonadoliberina en el hipotálamo de mujer y el de hombre. No obstante, en la mujer estas neuronas se activan cada los 28 días para provocar la ovulación en el ovario, una función que no ocupan en el hombre.

Cerebro humano.

Este rompecabezas se solucionó en 2003 gracias a una familia consanguínea de Arabia Saudí. En esta familia, en la que seis primos hermanos se casaron entre sí (tres matrimonios), se observaron casos de esterilidad en la descendencia. Estos niños no desarrollaron pubertad y fueron tratados al respecto, pero también llamaron la atención de unos genetistas de la Universidad de Harvard.

Ellos realizaron una comparación exhaustiva del ADN entre los hermanos sanos, los estériles y los padres. Allí encontraron una mutación en un gen particular, que codifica el receptor de la kisspeptina, una familia de péptidos (o proteínas de pequeño tamaño) originalmente llamada metastina por su capacidad para prevenir la propagación del cáncer (metástasis).

El nombre de kisspeptina proviene del gen KISS1 (BESO1 en español). Uno podría pensar que este gen fue nombrado como tal debido a su cercana relación con la pubertad, pero en realidad lleva el nombre de los kisses (besos) de Hershey, famosos chocolates de la ciudad de Pennsylvanis (EE.UU.), lugar donde el grupo investigador lo descubrió. Aún se desconoce la afinidad de estos investigadores por los bombones, pero no cabe duda de que la fabrica les regaló unas cuantas cajas después de nombrar un gen tan importante por sus productos.

En ratones transgénicos, la mutación para eliminar la kisspeptina, o su receptor, tuvo exactamente las mismas consecuencias que en los pacientes humanos: ausencia de pubertad. Rápidamente, la kisspeptina se convirtió en el tema más importante en el campo de la fisiología reproductiva, y los años siguientes fueron claves para descubrir cómo funcionan las kisspeptinas.

Investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda) demostraron que las neuronas que producen la kisspeptina eran el elemento que faltaba en el hipotálamo. Llevan todas las herramientas para integrar las señales endógenas y exógenas importantes para comenzar la pubertad, incluso detectar los estrógenos, y controlan directamente las neuronas gonadoliberina.

En el cerebro adulto, las mujeres tienen muchas más de estas neuronas que los hombres, lo que permite explicar cómo se desencadena la ovulación por el hipotálamo. Así, los adolescentes que tienen señalización de kisspeptina defectuosa no pasan la pubertad, aunque esta es una condición rara. La kisspeptina también es responsable de la masculinización del hipotálamo, un fenómeno que ocurre justo después del nacimiento, y que es esencial para el comportamiento sexual.

Aunque el cerebro humano es muy complejo, la actividad del gen KISS1 permite entender cómo el cerebro controla la pubertad y la función de reproducción en la vida adulta.

Además de su papel en el desarrollo, la kisspeptina se puede usar en terapia contra la infertilidad. Un ensayo clínico ha demostrado que la administración de kisspeptina a mujeres con infertilidad y mujeres que no menstrúan (una afección conocida como amenorrea) puede restaurar los niveles de hormonas en estas afecciones.

Otro ensayo clínico ha demostrado recientemente que una única inyección de kisspeptina puede desencadenar la ovulación (liberación de óvulos), y estos óvulos pueden fertilizarse artificialmente, volver a colocarse en el útero (fecundación in vitro) y dar como resultado un embarazo exitoso, sin uso de otras hormonas. Sin embargo, se necesitan más estudios para determinar si la kisspeptina ofrecerá mejoras en la terapia de fertilidad sobre los tratamientos existentes para parejas con infertilidad.

Hay nuevas evidencias que ahora sugieren que la kisspeptina podría desempeñar otras funciones en el cuerpo, ya que también está presente fuera del cerebro, por ejemplo, en la placenta y en el sistema cardiovascular. Sorprendentemente, los niveles de kisspeptina en la sangre aumentan masivamente (¡7.000 veces!) durante el embarazo, aunque la razón por la cual aún no se sabe. Las mujeres que tienen menos kisspeptina en la sangre al inicio del embarazo pueden desarrollar complicaciones graves como el aborto espontáneo o la preeclampsia.

Aún no está claro si tener demasiada kisspeptina es bueno o malo, se han relacionado los altos niveles de kisspeptina durante la infancia con los casos de pubertad precoz (temprana). Si duda alguna, en estos momentos se necesita más investigación para determinar si este es el caso.