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Buenos Aires » Infobae
Fecha: 06/11/2025 14:11
Un consorcio internacional presentó atlas celulares que comparan el desarrollo cerebral desde el ratón hasta el humano, analizando etapas críticas del proceso (Imagen Ilustrativa Infobae) La elaboración del mayor mapa celular del cerebro humano permitió identificar cuáles son los momentos críticos y los procesos biológicos durante los que surgen los trastornos neurológicos. Impulsado por la iniciativa BRAIN del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos (NIH), y publicado en 12 estudios en Nature, el mayor mapa del cerebro humano reveló que enfermedades como la esquizofrenia y otros trastornos del neurodesarrollo se originan por alteraciones genéticas y moleculares que ocurren en etapas precisas del desarrollo y maduración de las células cerebrales. Además, los investigadores establecieron que estas alteraciones pueden dejar huellas persistentes tras el nacimiento, impactando la capacidad del cerebro para adaptarse o corregir disfunciones futuras. El proyecto, liderado por el BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN), (Red del Atlas Celular de la Iniciativa BRAIN) y con la participación destacada del Instituto Allen de Estados Unidos, utilizó tecnologías de célula única y herramientas espaciales avanzadas para investigar cómo se forma el cerebro en sus primeras etapas y los períodos críticos en humanos, otros primates y ratones. Las técnicas implementadas permitieron observar la transformación de células madre en neuronas y glías, así como la regulación de la actividad génica (Imagen Ilustrativa Infobae) Estas técnicas han permitido seguir cómo las células madre se transforman en neuronas y glías, así como analizar la regulación de la actividad génica a lo largo del desarrollo. “El cerebro humano y el de otros mamíferos contienen una vasta variedad de tipos celulares, tanto neuronales como no neuronales. La capacidad humana para procesar información y generar emociones, comportamientos y decisiones complejas se basa en esta rica diversidad, fruto de millones de años de evolución de las especies, codificada en los genomas y desarrollada a lo largo del extenso proceso de desarrollo cerebral", dijeron los autores. Y completaron: “Descifrar los eventos moleculares y celulares que tienen lugar durante el desarrollo cerebral permitirá comprender mejor los mecanismos que subyacen a la manifestación de la diversidad de tipos celulares y cómo este proceso puede verse alterado en los trastornos del neurodesarrollo“. Qué descubrieron en el mapeo cerebral Descifrar los eventos moleculares y celulares del desarrollo cerebral ayuda a entender la manifestación de la diversidad celular y su alteración en trastornos del neurodesarrollo - (Imagen Ilustrativa Infobae) Los atlas resultantes de la investigación muestran que los tipos celulares aparecen en oleadas superpuestas y que algunos programas de desarrollo pueden reactivarse en la edad adulta o en el contexto de enfermedades. Según Hongkui Zeng, directora de ciencias del cerebro en el Instituto Allen y una de las autoras principales del proyecto, afirmó: “Estos atlas ofrecen un plano detallado de cómo los diferentes tipos de células del cerebro emergen y maduran con el tiempo”. Y señaló que “al conocer cuándo y dónde se activan los genes clave durante el desarrollo, podemos empezar a entender cómo las alteraciones en ese proceso conducen a trastornos como el autismo o la esquizofrenia”. El equipo de Zeng analizó más de 1,2 millones de células cerebrales. La investigación puso de manifiesto que la diversificación de los tipos neuronales continúa tras el nacimiento, especialmente en las células GABAérgicas —encargadas de regular la actividad cerebral— y en la corteza visual. Los investigadores reconstruyeron su árbol genealógico, identificando cómo aparecen, se dispersan y se convierten en subtipos especializados. Incluso, algunas siguen desarrollándose mucho después del nacimiento, en zonas del cerebro asociadas al aprendizaje, la toma de decisiones y las emociones. Entre 10 y 20 % de los niños son diagnosticados con trastornos del neurodesarrollo, la mayoría con un fuerte componente genético y factores de riesgo identificados por genómica, dijeron los investigadores (Imagen Ilustrativa Infobae) Otro de los estudios, se centró en el desarrollo de la corteza visual. Los científicos descubrieron que nuevas clases de neuronas surgen durante momentos clave como la apertura de los ojos o las primeras experiencias visuales, lo que demuestra que las influencias sensoriales tienen un papel mucho más relevante en el desarrollo cerebral de lo que se creía. Según comentó Zeng a SINC, “el hallazgo más revelador ha sido descubrir que las células cerebrales continúan cambiando y diversificándose durante todo el periodo posnatal”. De acuerdo a la investigadora, esta prolongada diversificación “podría estar detrás de la capacidad del cerebro para aprender, adaptarse y adquirir nuevas habilidades, pero también hacerlo más vulnerable a influencias externas y, al mismo tiempo, más capaz de corregir disfunciones”. Esta prolongación del desarrollo, añadió, “nos obliga a replantear cómo entendemos las causas de los trastornos neuropsiquiátricos: distintos desórdenes podrían implicar alteraciones sutiles en etapas específicas de este proceso, afectando a determinados tipos de células o mecanismos celulares, lo que abre también oportunidades para la intervención”. Entre los descubrimientos más destacados figura la identificación de una célula progenitora humana vinculada al glioblastoma, un tipo de cáncer cerebral, así como la localización de ventanas temporales en las que se concentran los riesgos genéticos de trastornos psiquiátricos. La larga maduración del cerebro humano El desarrollo prolongado puede hacer al cerebro más susceptible a influencias externas y, a la vez, capaz de corregir disfunciones (Imagen Ilustrativa Infobae) El desarrollo cerebral humano se distingue por su prolongada maduración posnatal, "que puede durar unos 20 años, frente a los 35 días del ratón”, indicó la investigadora. “El cerebro humano tiene un proceso único de maduración retardada, llamado neotenia, que podría ser la base de capacidades como el lenguaje o la inteligencia, pero precisamente esa duración lo hace muy difícil de capturar experimentalmente”. El consorcio BICAN se ha propuesto crear mapas completos del desarrollo celular en todo el cerebro animal, superponer los datos humanos disponibles y alinear los resultados entre especies para llenar vacíos críticos en el conocimiento actual. El objetivo es realizar análisis computacionales y simulaciones a gran escala que permitan entender las fuerzas moleculares que impulsan el desarrollo cerebral y, a partir de ahí, iniciar estudios funcionales sobre la génesis de la sensación, el comportamiento y otras funciones cerebrales. Según Zeng, este esfuerzo tendrá un triple impacto: “Primero, comprenderemos mejor qué hace único al cerebro humano. Segundo, podremos estudiar con mayor precisión cuándo y dónde cambian los cerebros enfermos, tanto en tejidos humanos como en modelos animales. Y tercero, este conocimiento nos permitirá diseñar mejores modelos in vitro y terapias más precisas basadas en genes y células para tratar enfermedades neuropsiquiátricas”. El desarrollo cerebral humano se caracteriza por una maduración que puede durar 20 años, mientras en el ratón es de apenas 35 días (Imagen Ilustrativa Infobae) Este conocimiento permitirá diseñar mejores modelos experimentales, como organoides cerebrales y modelos animales, y desarrollar terapias más precisas basadas en genes y células para tratar enfermedades neuropsiquiátricas. “Los trastornos del neurodesarrollo surgen como consecuencia de alteraciones en el desarrollo cerebral o déficits funcionales durante la primera infancia. Entre el 10 % y el 20 % de los niños reciben un diagnóstico de trastorno del neurodesarrollo, como autismo o trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH). La mayoría de estas afecciones tienen un fuerte componente genético, y estudios recientes de secuenciación genómica han descubierto cientos de factores de riesgo genéticos causales“, dijeron los autores. “Los recursos de datos, las tecnologías, las herramientas y los métodos analíticos desarrollados por BICAN para el mapeo de alta precisión del desarrollo cerebral sentarán las bases para descubrir las características únicas del desarrollo del cerebro humano, la base celular del surgimiento de las funciones y comportamientos cerebrales, los mecanismos subyacentes a la susceptibilidad y progresión de las enfermedades, las mejores maneras de desarrollar modelos de enfermedades in vitro e in vivo y, en última instancia, las vías que conduzcan a terapias más eficaces“, concluyeron los investigadores. La publicación de estos primeros atlas celulares representa un avance decisivo hacia una comprensión más profunda del cerebro en desarrollo y de las raíces de los trastornos neurológicos.
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