Tendencias21
Convierten unas neuronas en otras, en el interior de cerebros vivos

Convierten unas neuronas en otras, en el interior de cerebros vivos

Dos neurobiólogas de la Universidad de Harvard han conseguido por vez primera convertir un tipo de neurona ya diferenciada en otro tipo distinto, en el interior del cerebro de ratones. Este avance, que pone patas arriba uno de los fundamentos de la neurobiología que señala que la identidad de las neuronas es invariable, podría servir para desarrollar nuevas terapias contra enfermedades neurodegenerativas. En estos casos, la reprogramación neuronal permitiría sustituir las neuronas dañadas por otras sanas, desarrolladas artificialmente.

Convierten unas neuronas en otras, en el interior de cerebros vivos

Un nuevo hallazgo realizado por biólogos especializados en el estudio de células madre de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) ha puesto patas arriba uno de los fundamentos de la neurobiología, al demostrar que es posible convertir un tipo de neurona ya diferenciada en otro tipo distinto, en el interior del cerebro.

El descubrimiento, realizado por Paola Arlotta y Caroline Rouaux, “señala que tal vez el cerebro no es tan inmutable como hasta ahora se ha pensado, porque al menos durante un breve periodo de tiempo se puede reprogramar la identidad de una clase de neurona y convertirla en otra», asegura Arlotta, profesora asociada del Departamento de Células Madre y Biología Regenerativa (SCRB) de la Universidad de Harvard en un comunicado emitido por dicha institución.

El principio de reprogramación por linaje directo de células diferenciadas en el interior del cuerpo fue probado por vez primera por el co-presidente del Harvard Stem Cell Institute (HSCI), Doug Melton y sus colaboradores, hace cinco años. En aquella ocasión, los científicos lograron reprogramar células exocrinas del páncreas, para convertirlas directamente en células beta productoras de insulina.

Ahora, Arlotta y Rouaux han demostrado que las neuronas también pueden cambiar. Los resultados de su estudio han aparecido publicados en la revista Nature Cell Biology.

Transformación neuronal en el interior del cerebro

Los experimentos de estas científicas se centraron concretamente en las neuronas de proyección del cuerpo calloso, que conectan los dos hemisferios del cerebro.

Estas células nerviosas fueron convertidas en neuronas similares a las motoneuoronas corticoespinales, que pertenecen a uno de los dos tipos de células que destruye la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad degenerativa de tipo neuromuscular que se origina cuando las motoneuronas disminuyen gradualmente su funcionamiento y mueren, provocando una parálisis muscular progresiva de pronóstico mortal.

Para lograr esta reprogramación de la identidad neuronal, las investigadoras usaron un factor de transcripción llamado Fezf2, que desde hace tiempo se sabe juega un papel clave en el desarrollo de las neuronas corticoespinales de los embriones.

Lo que hace que los resultados de este trabajo sean muy importantes es que este proceso fue realizado en los cerebros de ratones vivos, y no en grupos de células aisladas en laboratorio. Los ratones eran jóvenes, por lo que los investigadores aún no saben si la reprogramación neuronal será posible en animales de laboratorio más viejos, ni si será factible en seres humanos. Si se demuestra que esto es posible, las implicaciones para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas podrían ser enormes.

Las enfermedades neurodegenerativas afectan a una población específica de neuronas, dejando a muchos otros tipos intactos. Por ejemplo, la ELA afecta a las motoneuronas corticoespinales del cerebro y a las neuronas motoras de la médula espinal, entre muchas neuronas del sistema nervioso «, explica Arlotta.

«¿Qué pasaría si pudiéramos coger esas neuronas que se salvan de cualquier enfermedad y convertirlas directamente en las neuronas que mueren? En el caso de la ELA, si se pudiera generar incluso un pequeño porcentaje de las motoneuronas corticoespinales perdidas, probablemente tendríamos las suficientes células como para recuperar el funcionamiento básico», añade la investigadora.

Cinco años buscando neuronas

Los experimentos que han llevado a este nuevo hallazgo comenzaron hace cinco años cuando «nos preguntamos: en la naturaleza, nunca vemos cambio neuronal de identidad, ¿acaso simplemente no lo estamos viendo o es que es así en realidad? ¿Podríamos escoger un tipo de neurona y convertirlo en otro?”, continúa Arlotta.

A partir de este cuestionamiento, las investigadoras analizaron “miles y miles de neuronas, en busca de muchos marcadores moleculares, así como de una conectividad nueva que indicara que la reprogramación estaba sucediendo. Podríamos haberlo conseguido hace dos años, pero aunque hemos realizado un conjunto de experimentos conceptualmente muy simples, estos son técnicamente difíciles. El trabajo estaba destinado a probar importantes dogmas establecidos acerca de la naturaleza irreversible de las neuronas in vivo. Teníamos que demostrar, sin sombra de dudas, que esto estaba pasando realmente».

El trabajo en el laboratorio de Arlotta está centrado en la corteza cerebral, pero sus resultados «abren la puerta a la reprogramación en otras áreas del sistema nervioso central», afirma la científica, que en la actualidad trabaja con Takao Hensch del Departamento de Biología Molecular y Celular de Harvard, para tratar de explicar la fisiología de las neuronas reprogramadas, y comprender cómo estas se comunican dentro de redes neuronales preexistentes.

«Mi esperanza es que este trabajo facilite la labor de un potencial nuevo campo de la neurobiología, dedicado a la exploración de los límites y del potencial de la reprogramación neuronal para el rediseño de circuitos neuronales afectados por enfermedades”, concluye Arlotta.

Referencia bibliográfica:

Caroline Rouaux, Paola Arlotta. Direct lineage reprogramming of post-mitotic callosal neurons into corticofugal neurons in vivo. Nature Cell Biology (2013). DOI: 10.1038/ncb2660.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente