Científicos descubren que el cerebro humano en realidad consta de dos órganos separados
El descubrimiento de la Universidad de Stanford podría abrir nuevas puertas para la investigación de enfermedades neurodegenerativas mortales
Según una nueva investigación pionera, el cerebro humano no es un solo órgano, sino dos sistemas separados que evolucionaron de forma independiente antes de fusionarse.
Los científicos de la Universidad de Stanford hicieron el descubrimiento mientras intentaban resolver un antiguo enigma de laboratorio: por qué era casi imposible cultivar células madre cerebrales en una placa de cultivo, mientras que las células de la parte frontal del cerebro crecían con facilidad.
Al examinar cómo se forma el cerebro en sus primeras etapas, el equipo descubrió que las secciones anterior y posterior del órgano surgen de bloques de partida celulares completamente diferentes.
Se creía que todo el cerebro se desarrollaba a partir de una única célula madre.
Sin embargo, al observar embriones durante la gastrulación —la etapa crítica del desarrollo en la que un simple grupo de células comienza a organizarse en estructuras corporales reales— el equipo de Stanford identificó dos grupos celulares distintos.
Un grupo de células estaba programado exclusivamente para formar la parte frontal del cerebro, mientras que el otro se dedicaba únicamente a crear la parte posterior. Un análisis posterior reveló que las instrucciones genéticas dentro de estos dos grupos estaban empaquetadas de maneras completamente diferentes, lo que las vinculaba a rutas separadas que nunca se cruzan.
“Tener el cerebro como un solo órgano probablemente sería más eficiente, pero dependemos de esta forma primigenia de construir el cerebro como dos piezas separadas”, dijo el Dr. Kyle Loh, profesor asociado de biología del desarrollo en Stanford.
Los investigadores creen que, en la historia evolutiva remota, estos dos sistemas existían en ubicaciones físicas separadas dentro de los animales primitivos, de forma similar a como las medusas poseen redes nerviosas separadas en diferentes partes de su cuerpo.
El rombencéfalo, situado en la base del cráneo, actúa como el centro de control automático del cuerpo, regulando funciones de supervivencia como la frecuencia cardíaca, la respiración y los ciclos de sueño.
El mesencéfalo y el prosencéfalo se encargan del pensamiento de alto nivel, incluidos el lenguaje, la lógica y el razonamiento abstracto.
A pesar de sus orígenes distintos, ambos sistemas se integran a la perfección para llevar a cabo las tareas diarias.
Los investigadores descubrieron la misma estructura de sistema dual en los gusanos bellota, criaturas marinas que comparten un ancestro común lejano con los humanos, lo que indica que este diseño de dos partes data de hace al menos 500 millones de años.
Los hallazgos, publicados en Nature Neuroscience, representan un gran avance para la investigación médica.
Gracias al conocimiento de cómo se forman de manera única las células del rombencéfalo, el equipo logró, por primera vez en un laboratorio, convertir células madre humanas en neuronas motoras funcionales del rombencéfalo.
Para los investigadores, se espera que la capacidad de producir estas células nerviosas específicas acelere drásticamente la investigación sobre enfermedades neurodegenerativas fatales como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la atrofia muscular espinal (AME), que atacan y destruyen específicamente las neuronas motoras en la parte inferior del cerebro.
“Nuestra capacidad para crear una gran cantidad de neuronas motoras del rombencéfalo humano en una placa de Petri a partir de células madre ofrece un nuevo enfoque para modelar estas enfermedades”, dijo Jokhai.
“La esperanza sería poder ofrecer algún día terapias regenerativas a pacientes que padecen las numerosas enfermedades neurodegenerativas existentes”.
Traducción de Olivia Gorsin
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