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No hay dos cerebros iguales -neuronalmente hablando- y, a pesar de décadas de estudio, aún sigue siendo un órgano muy intrigante de nuestro cuerpo. Ahora, en un esfuerzo por mapear todo el cerebro humano a nivel celular, los investigadores han descubierto que poseemos más de 3.000 tipos diferentes de células cerebrales o neuronas. Los resultados, publicados en las revistas en Science, Science Advances y Science Translational Medicine, siguen arañando la superficie de la comprensión de los misterios del cerebro pero son unos datos muy interesantes que podrán guiar a los científicos en su búsqueda de las causas de trastornos cerebrales como la esquizofrenia, la enfermedad de Alzheimer y la depresión. Se trata de dos estudios paralelos que proporcionan pistas sobre diferentes enfermedades cerebrales y dan esperanzas de avances médicos en el futuro, como nuevos medicamentos contra el cáncer.
Atlas del cerebro humano
Actualmente existen atlas avanzados del cerebro del ratón, pero no del cerebro humano. Hasta ahora. “Hemos creado los atlas celulares más detallados del cerebro humano adulto y del desarrollo del cerebro durante los primeros meses del embarazo”, explica Sten Linnarsson, profesor de biología de sistemas moleculares en el Departamento de Bioquímica y Biofísica Médica del Instituto Karolinska en Suecia. “Se podría decir que hemos realizado una especie de censo de células cerebrales”.
Los investigadores utilizaron la secuenciación de ARN de un solo núcleo para medir la expresión genética de células cerebrales individuales en humanos y otras cinco especies de primates, incluidos chimpancés y gorilas. Es un método en el que los científicos extraen células individuales de un trozo de tejido, las abren para exponer los mensajeros genéticos en su interior y luego usan etiquetas similares a pequeños códigos de barras para identificar ese material.
El resultado ha sido el primer ‘atlas’ de células del cerebro humano, basado en un análisis de 1,1 millones de células cerebrales en 42 regiones cerebrales diferentes en tres cerebros humanos. Esto ha proporcionado una imagen completa del ADN en nuestro órgano pensante, tanto de los genes que desempeñan funciones como los cambios en el ADN a través de modificaciones epigenéticas. Y es que un atlas del cerebro humano puede enseñarnos sobre nuestra historia evolutiva.
“Trazar un mapa de los diferentes tipos de células del cerebro y comprender cómo funcionan juntas nos ayudará en última instancia a descubrir nuevas terapias que puedan dirigirse a tipos de células individuales relevantes para enfermedades específicas”, afirmó Bing Ren, investigador de la Universidad de California, San Francisco y autor principal de uno de los estudios.
Los objetivos de este equipo (Iniciativa de Investigación del Cerebro a través del Avance de Neurotecnologías Innovadoras® -BRAIN- de los Institutos Nacionales de Salud- eran aumentar nuestro conocimiento sobre los muchos tipos de células dentro del cerebro y cómo están organizadas en 3D. Para ello, aprovecharon técnicas avanzadas que hasta ahora sólo se habían utilizado en modelos animales.
“Mapear el paisaje celular del cerebro es un paso crítico hacia la comprensión de cómo funciona este órgano vital en la salud y la enfermedad”, dijo el director del Instituto Nacional de Salud Mental, el Dr. Joshua A. Gordon, en un comunicado de prensa. “Estos nuevos atlas celulares detallados del cerebro humano y del cerebro de primates no humanos ofrecen una base para diseñar nuevas terapias que puedan apuntar a células y circuitos cerebrales específicos involucrados en los trastornos cerebrales”.
Uno de los estudios, realizado conjuntamente por científicos del Instituto Karolinska y el Instituto Allen, empleó un método llamado transcriptómica unicelular, cuyos resultados revelaron que el cerebro humano cuenta con más de 3.000 tipos de células distintas.
“El actual conjunto de estudios representa un logro histórico que continúa construyendo un puente importante para iluminar la complejidad del cerebro humano a nivel celular”, dijo el Dr. John Ngai, director de la Iniciativa BRAIN.
Esta investigación marca un avance significativo en nuestra comprensión de los componentes celulares del sistema nervioso y resalta lo que hace que el cerebro humano sea único.
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