Científicos de Stanford descubren que el cerebro humano se desarrolla a partir de dos grupos de células
Un estudio publicado en Nature Neuroscience identificó dos poblaciones de células progenitoras que siguen rutas distintas durante el desarrollo del cerebro humano y que podrían ayudar a investigar enfermedades neurológicas
Científicos de Stanford descubrieron que distintas regiones del cerebro humano se desarrollan a partir de dos grupos de células progenitoras diferentes, un hallazgo que aporta nuevas pistas sobre el origen del sistema nervioso y podría abrir nuevas vías para estudiar enfermedades neurológicas.
La investigación, publicada en la revista científica Nature Neuroscience, encontró diferencias en las primeras etapas del desarrollo entre el prosencéfalo y el mesencéfalo, relacionados con funciones superiores como el pensamiento, el lenguaje y el razonamiento, y el rombencéfalo, que participa en procesos esenciales como la respiración, el sueño y la regulación del ritmo cardíaco.
El cerebro tendría dos rutas de desarrollo
De acuerdo con los investigadores, las distintas regiones del cerebro no parecen compartir exactamente el mismo origen durante las primeras etapas del desarrollo embrionario.
El equipo identificó dos poblaciones de células progenitoras que permanecen separadas desde etapas tempranas. Una de ellas expresa el gen Otx2 y da origen al prosencéfalo y al mesencéfalo.
La segunda población expresa el gen Gbx2 y participa en la formación del rombencéfalo, una región que posteriormente dará lugar a estructuras relacionadas con funciones vitales.
“Demostramos por primera vez que la parte frontal del cerebro se origina a partir de una célula progenitora totalmente diferente a la de la parte posterior”, explicó Kyle Loh, investigador de Stanford y autor principal del estudio.
Los resultados también apuntan a un patrón de desarrollo con una antigüedad evolutiva de más de 500 millones de años, de acuerdo con la interpretación planteada por los investigadores.
¿Tenemos realmente dos cerebros?
El descubrimiento no significa que los seres humanos tengamos literalmente dos cerebros independientes.
En la actualidad, el cerebro funciona como un órgano integrado y sus diferentes regiones mantienen una comunicación constante. Lo que plantea el estudio es que algunas de esas regiones podrían haber seguido rutas de desarrollo distintas desde etapas muy tempranas.
En términos evolutivos, los investigadores consideran que este patrón podría ser compatible con la posibilidad de que diferentes partes del sistema nervioso ancestral tuvieran orígenes separados antes de integrarse en estructuras más complejas.
El hallazgo podría ayudar a estudiar la ELA
Uno de los aspectos más relevantes de la investigación es que permitió a los científicos cultivar neuronas motoras funcionales del rombencéfalo humano a partir de células madre.
Durante años, reproducir este tipo de neuronas en laboratorio había representado una dificultad para los investigadores. Una posible explicación era que se utilizaban células progenitoras destinadas a desarrollar otras regiones del cerebro.
La identificación de las células progenitoras específicas podría facilitar la generación de modelos más precisos de las neuronas del tronco encefálico.
Esto resulta especialmente relevante para investigar enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la atrofia muscular espinal (AME), que pueden afectar neuronas motoras y comprometer funciones como hablar, tragar y respirar.
Una nueva herramienta para investigar enfermedades neurológicas
El tejido del tronco encefálico de pacientes vivos es muy difícil de obtener, lo que limita el estudio directo de algunas enfermedades que afectan esta región.
Por ello, disponer de neuronas cultivadas en laboratorio podría permitir a los científicos observar con mayor precisión cómo se desarrollan determinadas alteraciones celulares y estudiar posibles tratamientos.
El descubrimiento, además de aportar información sobre el desarrollo embrionario del cerebro, abre una nueva posibilidad para crear modelos celulares que reproduzcan con mayor fidelidad algunas enfermedades neurológicas.
Más que demostrar que existen “dos cerebros”, el estudio revela que partes del órgano que actualmente funcionan como un solo sistema podrían tener historias de desarrollo diferentes, una característica que podría remontarse a etapas muy antiguas de la evolución.
