Descubren nuevas células neuronales que evolucionan en el cerebro humano.

Científicos de la UCSF, han descubierto una nueva célula madre de desarrollo del cerebro humano. Dicha célula produce células nerviosas que ayudan a formar el neocórtex, el sitio de las funciones cognitivas superiores, y probablemente explica la espectacular expansión de la región de linajes que conducen a los humanos, según los investigadores.

Los estudios futuros de estas células se espera que arrojen una luz sobre el desarrollo de enfermedades como el autismo, la esquizofrenia y las malformaciones del desarrollo cerebral, como la microcefalia, trastornos de la migración neuronal y la lisencefalia, además de las enfermedades relacionadas con la edad, como la de Alzheimer.

Dichos estudios también permitirán a los científicos rastrear los pasos moleculares que la célula produce a medida que evoluciona en la célula nerviosa o neurona. Esta información podría utilizarse para impulsar a las células madre embrionarias a diferenciarse en diferentes neuronas para su posible uso en terapias celulares de reemplazo.

Este estudio se divulga en la revista Nature. “Este descubrimiento tiene el potencial de transformar nuestra comprensión del desarrollo y evolución del neocórtex humano, la parte más exclusiva del sistema nervioso central humano”, dice el autor principal del estudio, el neurólogo Arnold Kriegstein, director del Centro de Medicina Regenerativa e investigación con células madre Eli y Edythe Broad, en la UCSF.

“También informa de nuestra comprensión de enfermedades del desarrollo y avanzar en la creación de terapias celulares. Muchas enfermedades neurológicas se desarrollan en neuronas o en circuitos neuronales entre ellas. Si vamos a entender cómo desarrollar estos trastornos, tenemos que comprender mejor cómo se desarrolla la corteza cerebral de humanos y primates,” añadió Kriegstein.

En roedores y humanos, el desarrollo del córtex contiene una capa de células madre neurales llamadas gliales radiales que se encuentran cerca de los ventrículos de líquido y producen células que son precursoras de las neuronas. Estas precursoras proliferan más allá de una región conocida como la zona subventricular (SVZ), donde incrementan su número y luego se diferencian en neuronas recién nacidas. Estas neuronas luego migran a lo largo las fibras gliales radiales hasta el neocórtex, allí ayudan a formar el tejido que conforma la percepción sensorial, las órdenes motoras, el razonamiento espacial, el pensamiento consciente y el idioma.

En los primates humanos y los no humanos, sin embargo, la SVZ se amplía de forma masiva en una región externa, conocida como la zona externa subventricular (OSVZ). Hace unos 20 años, los científicos presumían que el OSVZ también contenía células madre, pero hasta ahora habían tenido evidencias.

En el estudio actual, los autores principales David V. Hansen y Jan H. Lui, del laboratorio Kriegstein, examinaron la OSVZ, con un nuevo etiquetado y seguimiento de las técnicas para seguir durante más tiempo a las células individuales y su progenie en las secciones de tejidos cultivados, a partir de tejido del neocórtex fetal que habían sido donados para la investigación.

Caracterizaron dos tipos de células dentro de la región, tanto las nuevas células madres neurales como a su célula hija, conocida como la célula de amplificación transitoria. La célula madre se parece mucho a la célula glial radial en su estructura y comportamiento, y, al igual que ésta, tiene fibras radiales que migran a lo largo del recién nacido hasta el neocórtex.

La región es un centro ocupado en la proliferación celular. La célula madre se somete a la división celular asimétrica, dando lugar a dos células hijas distintas, úna es una copia de la célula madre original y la otra de amplificación transitoria. Ésta última sufre múltiples divisiones celulares simétricas antes de que sus células hijas comiencen el proceso de diferenciación neuronal.

“Estamos muy interesados en entender cómo se regulan estos modos de división”, dice Kriegstein. “Sospechamos de que algunas fallas en la regulación del ciclo celular son la causa de una variedad de enfermedades de desarrollo del cerebro.”

En términos más generales, el equipo quiere entender cómo las nuevas células madre y los dos grupos de neuronas producidas se integran en el neocórtex. “Las neuronas probablemente se generan a la vez, tanto en la SVZ y OSVZ”, señala. “Lo más probable es que acaben en la misma capa de la neocórtex cerebral mientras se desplazan hacia la posición y comienzan a formarse los circuitos.

“Esto nos sugiere que puede haber un mosaico de tipos de células en el neocórtex humano, en el que hay células que se originan en la zona tradicional y células producidas en la zona más nueva que se entremezclan en la corteza. La complejidad del neocórtex en los primates se incrementa significativamente por la interacción de las neuronas más jóvenes, evolutivamente hablando, con las que se originan en la zona más primitiva.”

El enorme número de células dentro del OSVZ de los seres humanos “nos indica que debemos tener cuidado con las enfermedades de modelado del cerebro humano y en los ratones”, señala Kriegstein. “Especialmente en el neocortex, la parte más desarrollada del cerebro en primates y humanos, donde habrá importantes diferencias entre roedores y humanos.”

Otro co-autor del estudio fue Felipe RL Parker, estudiante graduado en el laboratorio Kriegstein. El estudio fue financiado por becas del Instituto de Medicina Regenerativa de California y la Fundación Bernard Osher.
Fuente Science dialy