Durante mucho tiempo, la ciencia ha considerado al cerebro como una estructura formada a partir de un único sistema de desarrollo. Una investigación dirigida por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford plantea ahora una interpretación diferente: el origen del cerebro humano habría surgido de dos poblaciones de células progenitoras neurales con linajes separados.
El estudio, publicado en Nature Neuroscience, sostiene que esta división puede rastrearse hasta hace aproximadamente 550 millones de años. De acuerdo con los investigadores, ambos sistemas terminaron integrándose mediante la evolución para formar la estructura cerebral que conocemos actualmente.
La investigación identificó que la región frontal del cerebro y la zona posterior no proceden exactamente del mismo tipo de célula progenitora. Kyle Loh, profesor asociado de Biología del Desarrollo en Stanford y autor sénior del trabajo, señaló que el estudio permitió demostrar por primera vez esta diferencia en el origen celular.
Dos linajes durante el desarrollo embrionario
Para llegar a estas conclusiones, el equipo estudió las primeras etapas del desarrollo embrionario en ratones. Durante la gastrulación, los investigadores identificaron dos poblaciones diferenciadas de células progenitoras neurales.
Una de ellas origina el prosencéfalo y el mesencéfalo, regiones relacionadas con funciones cognitivas superiores como el lenguaje, la conciencia y el razonamiento abstracto. La segunda población da lugar al rombencéfalo, estructura que incluye el tronco encefálico y participa en procesos esenciales para la supervivencia.
Según los resultados, ambas poblaciones permanecen separadas desde las primeras fases del desarrollo. Los científicos también encontraron diferencias en la configuración de la cromatina, la estructura que organiza el ADN y participa en la regulación del acceso a los genes.
Estos hallazgos llevaron al equipo a proponer que el cerebro puede entenderse como un órgano compuesto, formado a partir de dos progenitores restringidos a linajes diferentes.
El hallazgo podría mejorar el estudio de enfermedades
La investigación no se limita a explicar cómo se forma el cerebro. Los científicos lograron utilizar células madre pluripotentes humanas para producir en laboratorio neuronas motoras funcionales procedentes del rombencéfalo.
Este avance podría facilitar el estudio de enfermedades que afectan al tronco encefálico, entre ellas la atrofia muscular espinal (AME) y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Obtener directamente tejido de esta región en pacientes vivos resulta complicado, por lo que disponer de neuronas cultivadas en laboratorio ofrece una herramienta para analizar los mecanismos involucrados en estas patologías.
El modelo también podría utilizarse para investigar circuitos del rombencéfalo relacionados con la regulación del hambre y el control del peso. Estos sistemas están vinculados con mecanismos sobre los que actúan medicamentos como la semaglutida.
Más allá del descubrimiento sobre el origen del cerebro humano, los investigadores consideran que diferenciar correctamente los linajes celulares puede ser clave para desarrollar nuevos modelos experimentales y estudiar posibles estrategias de medicina regenerativa.
Con información de Deutsche Welle / Redacción Neuroweb
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