Los astrocitos muestran ser más diversos de lo que se pensaba (Nat Neurosci)


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Científicos del Wellcome Sanger Institute, el Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute (Reino Unido) y colaboradores han revelado nuevas ideas sobre la arquitectura del cerebro al descubrir que las células de la corteza cerebral de los ratones, llamadas astrocitos, son más diversas de lo que se pensaba, con distintas capas que proporcionan la evidencia más sólida hasta la fecha de su especialización en el cerebro.

Publicado en Nature Neuroscience, el estudio más profundo de este tipo cambiará la forma en que pensamos sobre el cerebro y el papel de las células, como los astrocitos. Este conocimiento tendrá implicaciones para el estudio de trastornos neurológicos, como el Alzheimer, la esclerosis múltiple y el autismo.

En los últimos 20 años, la investigación ha demostrado que las células gliales son piezas clave en el desarrollo y la función del cerebro, así como objetivos prometedores para comprender mejor los trastornos neurológicos.

A pesar de la gran cantidad de conocimiento sobre la función neuronal y la organización de las neuronas en capas, antes de este estudio había habido poca investigación sobre si las células gliales a través de diferentes capas mostraban diferentes propiedades celulares. Para responder a esta pregunta, los investigadores desarrollaron un nuevo enfoque metodológico para proporcionar una visión más detallada de la organización de los astrocitos que nunca antes.

Las imágenes de ácido nucleico se llevaron a cabo en muestras de cerebro humano y de ratón en la Universidad de Cambridge para mapear cómo se expresan los nuevos genes dentro del tejido. Estos mapas se combinaron con datos genómicos de células individuales en el Wellcome Sanger Institute para ampliar la descripción molecular de los astrocitos. Estos conjuntos de datos se combinaron para crear una imagen tridimensional de alta resolución de los astrocitos en la corteza cerebral.

El equipo descubrió que los astrocitos no son uniformes como se pensaba anteriormente, sino que toman formas moleculares distintas según su ubicación en la corteza cerebral. Descubrieron que los astrocitos también están organizados en múltiples capas, pero que los límites de las capas de astrocitos no son idénticos a las capas neuronales. En cambio, las capas de astrocitos tienen bordes menos definidos y se superponen a las capas neuronales.

Omer Bayraktar, líder del grupo en el Wellcome Sanger Institute, explica que "el descubrimiento de que los astrocitos están organizados en capas que son similares, pero no idénticas a las capas neuronales, redefine nuestra visión de la estructura del cerebro de los mamíferos".

"La estructura del cerebro la corteza ya no puede verse simplemente como la estructura de las neuronas -añade-. Si desea comprender adecuadamente cómo funcionan nuestros cerebros, debe considerar cómo están organizados los astrocitos y qué papel desempeñan".

Además de aumentar nuestra comprensión de la biología cerebral, los hallazgos tendrán implicaciones para el estudio y el tratamiento de los trastornos neurológicos humanos. Durante la última década, las células gliales, en lugar de las neuronas, han estado fuertemente implicadas en enfermedades como el Alzheimer y la esclerosis múltiple.

David Rowitch, autor principal del estudio y jefe de pediatría de la Universidad de Cambridge, añade que "este estudio muestra que la arquitectura cortical es más compleja de lo que se pensaba anteriormente. Proporciona una base para comenzar a comprender los roles precisos que desempeñan los astrocitos. y cómo están involucrados en el neurodesarrollo humano y las enfermedades neurodegenerativas".