La idea de que todas las regiones del
El
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Dos rutas aparecen desde las primeras etapas del embrión
La investigación se concentra en un período decisivo del desarrollo embrionario llamado
El equipo liderado por el biólogo del desarrollo
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La población anterior, identificada por la expresión del gen
Esa división importa por las funciones que desempeñan las regiones adultas. El cerebro anterior incluye estructuras vinculadas con
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“Por primera vez hemos demostrado que la parte anterior del cerebro surge de una célula progenitora totalmente diferente de la que origina la parte posterior”, señaló
La cromatina fija destinos que no se intercambian
Los investigadores también buscaron saber si esos dos grupos podían cambiar de destino. Para responderlo,
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El resultado fue claro: desde muy temprano, las células destinadas a la parte anterior y las que formarán la posterior presentan configuraciones diferentes.
En la práctica, las células no parecieron intercambiar sus destinos. Incluso al recibir señales químicas que suelen orientar el desarrollo de otros tejidos nerviosos, las precursoras anteriores no se convirtieron en posteriores, ni ocurrió lo contrario.
Rayyan T. Jokhai, estudiante de posgrado y coautor principal del trabajo junto con
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La diferencia entre una neurona madura y su antecesora temprana resulta decisiva. Si el punto de partida ya está destinado al cerebro anterior, añadir señales químicas para llevarlo hacia el cerebro posterior no bastaría.
El hallazgo permitió obtener neuronas del tronco encefálico en laboratorio
La consecuencia más inmediata del estudio está en el laboratorio. Una vez identificada la ruta correcta,
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Las células pluripotentes pueden convertirse en muchos tipos de células. La clave, según el trabajo de la
Las neuronas obtenidas mostraron características eléctricas de células nerviosas funcionales. Registraron potenciales de acción —los impulsos eléctricos con los que las neuronas transmiten información— y expresaron marcadores propios de áreas del cerebro posterior relacionadas con el control de músculos faciales y de la deglución.
Esto no equivale a una terapia disponible ni a la creación de un cerebro completo en una placa de cultivo. Se trata de un modelo celular para estudiar cómo se desarrollan y funcionan neuronas que hasta ahora habían sido especialmente difíciles de producir.
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Atrofia muscular espinal y ELA quedan en el foco de la investigación
Esa posibilidad tiene implicancias para enfermedades neurológicas que comprometen neuronas del cerebro posterior. Entre ellas están la
La AME figura entre las principales causas genéticas de muerte en menores de un año. La ELA suele diagnosticarse entre los 40 y los 70 años y puede afectar tanto estructuras anteriores como posteriores del cerebro. En ambas enfermedades, el deterioro de determinadas neuronas puede comprometer la deglución y la respiración.
Cuando las neuronas que controlan la lengua, la garganta y otros músculos dejan de funcionar, la dificultad para tragar puede aumentar el riesgo de que alimentos o líquidos entren en las vías respiratorias y provoquen neumonía. En etapas avanzadas, también puede perderse la capacidad de respirar sin asistencia.
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Hasta ahora, investigar con detalle esas células ha sido una tarea limitada por la falta de tejido accesible.
Aun así, el salto desde una placa de cultivo hasta un tratamiento requiere años de validación. Los modelos celulares no reproducen por completo la complejidad de un organismo: carecen de muchas interacciones con otros tejidos, de la circulación y de los circuitos neuronales completos.
El patrón aparece en especies separadas por más de 550 millones de años
El estudio también reconstruyó una posible historia evolutiva. Los autores identificaron señales compatibles con esta organización dual en embriones de
La conservación del patrón durante al menos 550 millones de años lleva al equipo a proponer que los sistemas neurales anterior y posterior existían por separado en antepasados remotos y luego quedaron integrados en un mismo órgano. El trabajo menciona además que las medusas, alejadas de los humanos por entre 600 y 700 millones de años de evolución, poseen sistemas nerviosos en extremos distintos de su cuerpo.
La propuesta no reescribe por sí sola toda la historia evolutiva del cerebro. Sí ofrece una explicación para una paradoja aparente:
Los autores de la investigación, que contó con participación de científicos del Instituto de Tecnología de California y de la Universidad de California en San Francisco, planean extender el análisis hacia la médula espinal y estudiar con más detalle cómo la AME y la ELA alteran las neuronas del cerebro posterior.
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