Nuevas pistas sobre la génesis del cerebro: investigadores abren una puerta a la investigación de patologías neurológicas

Un nuevo estudio publicado en Nature Neuroscience y recogido por la revista Nature replantea una idea asentada durante décadas en la comunidad científica: que el cerebro se origina a partir de un único tipo de célula progenitora. Según los autores, en realidad se necesitan dos tipos distintos de células precursoras, y el hallazgo trae consigo un beneficio inmediato para la investigación biomédica: un método eficiente para generar en laboratorio el tipo de neuronas afectado en enfermedades neurodegenerativas graves como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

La investigación, liderada por Kyle Loh, biólogo del desarrollo en la Universidad de Stanford (California), concluye que un tipo de célula progenitora da lugar al rombencéfalo, la región responsable de funciones vitales básicas como el latido del corazón y la respiración. El segundo tipo de célula, en cambio, genera tanto el prosencéfalo —encargado de funciones cognitivas superiores como el razonamiento y la planificación— como el mesencéfalo. "El cerebro es un solo órgano", explica Loh, "pero está construido en dos partes diferentes que se conectan y trabajan juntas", según recoge el artículo firmado por la periodista científica Lynne Peeples.

Para llegar a esta conclusión, el equipo analizó embriones de ratón 7,5 días después de la concepción mediante tinción de tejidos y secuenciación de ARN, identificando dos poblaciones de células progenitoras cerebrales que no se mezclaban entre sí. Después, usando marcadores fluorescentes, rastrearon el destino de las células asociadas al gen característico de la parte posterior del cerebro y confirmaron que efectivamente daban lugar solo a esa mitad del órgano maduro.

Los investigadores repitieron el experimento con células madre pluripotentes humanas, capaces de transformarse en casi cualquier tejido adulto. Al exponerlas a señales químicas para inducir la formación de prosencéfalo y mesencéfalo, uno de los tipos celulares respondió con normalidad; sin embargo, cuando se le dio la señal para generar rombencéfalo, se resistió a avanzar, lo que sugiere que el destino de estas células ya estaba determinado de antemano.

El hallazgo no se limita a los ratones ni a los humanos. El equipo de Loh detectó el mismo patrón de doble progenitor en especies tan diversas como monos, pollos y peces cebra, e incluso en un gusano marino invertebrado, Saccoglossus kowalevskii. Según explica Loh, el último ancestro común entre humanos y este tipo de gusanos vivió hace más de 500 millones de años, "antes del supercontinente Pangea", lo que convierte la persistencia evolutiva de este mecanismo en un dato especialmente llamativo para los autores.

Más allá de la controversia científica —no todos los expertos aceptan que las dos poblaciones celulares estén completamente separadas—, el resultado con mayor aplicación práctica es el desarrollo de un método eficiente para diferenciar células madre en neuronas motoras propias del rombencéfalo, un tipo celular implicado en funciones como la deglución. Este avance podría facilitar la investigación de enfermedades neurodegenerativas, entre ellas la ELA, también conocida como enfermedad de las neuronas motoras.

El trabajo, publicado el pasado 18 de septiembre, ha sido recibido con un consenso más amplio en torno a su utilidad metodológica que respecto a su interpretación teórica sobre el origen dual del cerebro, un debate que previsiblemente continuará abierto en la comunidad de neurociencia del desarrollo.

 

---