Vías neuronales regeneradas en ratones utilizando células de rata
Editorial Ciencia, 25 abr (EFE).- Según dos estudios independientes publicados por Cell, embriones de ratón que carecían de prosencéfalo o bulbo olfatorio pudieron desarrollarlos utilizando neuronas cultivadas a partir de células madre de rata.
Esta investigación ofrece información sobre cómo se forma el tejido cerebral y presenta nuevas oportunidades para restaurar la función cerebral perdida debido a las enfermedades y el envejecimiento.
La autora principal de uno de los trabajos, Kristin Baldwin, de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), indicó que «esta investigación ayuda a mostrar la potencial flexibilidad del cerebro cuando se utilizan circuitos neuronales sintéticos para restaurar funciones cerebrales».
Comprender el desarrollo y la evolución del cerebro
Su equipo restauró los circuitos neuronales olfativos del ratón, las neuronas interconectadas en el cerebro responsables del sentido del olfato, y su función utilizando células madre de rata.
“Poder generar tejido cerebral a través de especies dentro de otra puede ayudarnos a comprender el desarrollo y la evolución del cerebro en diferentes especies”, afirma Jun Wu, de la Universidad de Texas en Dallas (Estados Unidos) y autor principal del otro estudio.
En ambos trabajos se generaron quimeras interespecíficas, que son embriones con células de dos especies diferentes, como es el caso de ratones y ratas, animales que han evolucionado de forma independiente durante unos 20 a 30 millones de años.
El equipo de Wu utilizó la herramienta de edición de genes CRISPR para descubrir que eliminar el gen Hesx1 podría generar ratones sin cerebro frontal.
En un proceso llamado complementación de blastocistos, los investigadores inyectaron células madre de rata a un blastocisto de ratón (embrión de 5 a 6 días) que carecía de Hesx1, que llenaron el nicho para formar un cerebro anterior.
Las ratas tienen cerebros más grandes que los ratones, pero sus cerebros anteriores crecieron al mismo ritmo y tamaño que los de los ratones.
Además, las neuronas de rata pudieron transmitir señales a las neuronas vecinas de ratón y viceversa, explica la publicación.
Los investigadores no probaron si el cerebro anterior derivado de células madre de rata cambiaba el comportamiento de los ratones, pero Wu dijo que parece que esto no está fuera de lo común.
Para el segundo estudio, se utilizaron genes específicos para eliminar o silenciar las neuronas sensoriales olfativas, lo que significa que los roedores no tenían bulbo olfativo o estaba inactivo.
El modelo de silenciamiento imita lo que se observa en los trastornos del desarrollo neurológico, en los que algunas neuronas no pueden comunicarse bien con el cerebro, y el modelo de eliminación mata las neuronas por completo, simulando enfermedades degenerativas.
La complementación de blastocistos restauró los circuitos neuronales olfativos del ratón de manera diferente según el modelo.
Si se silenciaban las neuronas de ratón, las de rata ayudaban a formar regiones cerebrales mejor organizadas en comparación con el modelo asesino.
Cuando el equipo probó estas quimeras rata-ratón entrenándolas para encontrar una galleta escondida en una jaula, las neuronas de la rata fueron las mejores para rescatar los comportamientos en el modelo de eliminación de neuronas.
Sincronizar el desarrollo con el cerebro huésped.
Este «resultado realmente sorprendente nos permite observar las diferencias entre estos dos modelos de enfermedad y tratar de identificar mecanismos que podrían ayudar a restaurar la función en cualquier tipo de enfermedad cerebral», dijo Baldwin.
La complementación de blastocistos aún está lejos de su aplicación clínica en humanos, pero los dos estudios sugieren que las células madre de diferentes especies pueden sincronizar su desarrollo con el cerebro del huésped, resume Cell.
Respecto a los dos estudios, en los que no participó, el investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) Lluís Montoliu subrayó que «se trata de avances muy notables en neurociencia que permitirán abordar muchos otros experimentos de complementación». .
La obtención de resultados similares por parte de dos laboratorios «confirma la robustez y credibilidad de sus conclusiones y confirma la utilidad y aplicación de esta nueva aplicación de complementación neuronal de diferentes especies», afirmó Montoliu, citado por Science Media Centre, una plataforma de recursos científicos para periodistas. EFE