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Una interminable «telaraña» genética es la encargada de dar forma al cerebelo, donde reside nuestra cultura

El crecimiento y control del cerebelo son regulados por un programa genético especializado, que incluye elementos orientados a células específicas y de acuerdo a cada etapa de desarrollo. Las funciones y la importancia del cerebelo son mucho más amplias de lo pensado hasta hoy.

El cerebelo de los mamíferos se ha asociado durante mucho tiempo casi exclusivamente con el control motor: sin embargo, estudios recientes indican que también contribuye a muchas funciones cerebrales superiores. Ahora, una nueva investigación realizada en la Universidad de Heidelberg, en Alemania, ha decodificado los programas genéticos que controlan el desarrollo de los tipos de células que generan el cerebelo, antes y después del nacimiento.

El estudio, recientemente publicado en la revista Science, ha revelado redes reguladoras de genes fundamentales para el desarrollo cerebral, que ya deben haberse formado en la etapa inicial de la evolución de los mamíferos, hace más de 160 millones de años. Los científicos mapearon a nivel celular cada uno de los elementos de control de todos los genes activos, a lo largo del período de desarrollo del cerebelo en roedores.

Más que funciones motoras

Se sabe que el cerebelo es la parte posterior del encéfalo, conformado por una masa de tejido nervioso y dedicado a la coordinación muscular y otros movimientos no controlados por la voluntad.

Sin embargo, nuevas investigaciones han reformulado la función del cerebelo: también estaría implicado en aspectos como la cultura, el lenguaje o el empleo de herramientas. Estas habilidades han sido generalmente ligadas a sectores del cerebro relacionados con el pensamiento y no con la actividad motora, como por ejemplo la corteza cerebral.

De acuerdo a una nota de prensa, el nuevo estudio también avanza en ese sentido, al lograr decodificar el mapa genético del cerebelo. Los especialistas compararon los datos del cerebelo del ratón con la información correspondiente a la zarigüeya, un marsupial que comparte con mamíferos como ratones o humanos un ancestro evolutivo común.

De esta manera, las redes reguladoras de genes que controlan el cerebelo habrían comenzado a desarrollarse hace alrededor de 150 a 170 millones de años, en un período evolutivo primario de los mamíferos. Es importante tener en cuenta que el desarrollo de los órganos de los mamíferos está controlado por una precisa activación y una compleja interacción de numerosos genes diferentes. Esas relaciones se conocen como redes de expresión génica.

Tema relacionado: Paradoja evolutiva: nuestra cultura y lenguaje proceden del cerebelo.

Una gigantesca telaraña genética

Los investigadores identificaron una interminable «telaraña» genética: una intricada red conformada por más de 200.000 elementos de control, cada uno de los cuales se especializa en controlar la acción de células específicas y actúa solamente en algunas fases del desarrollo del cerebelo. Su actividad es vital, porque determina las características y funciones que llevará adelante el cerebelo una vez formado, «traduciendo» la información genética en acciones y tareas concretas.

Para llegar a sus conclusiones, los científicos emplearon técnicas de secuenciación unicelular de última generación, que les permitieron identificar la actividad y las características de cada una de las células implicadas en el desarrollo del cerebelo. En tanto, organizaron la enorme cantidad de información recopilada mediante base de estos datos y métodos de análisis bioinformático.

Los descubrimientos de los investigadores alemanes parecen ir en concordancia con otros estudios, en los cuales se ha indicado por ejemplo que el cerebelo experimentó cambios evolutivos en los mamíferos a lo largo del tiempo, que pueden haber propiciado un mayor desarrollo de esta región del cerebro y haber hecho posible que comenzara a relacionarse con funciones cerebrales superiores.

Referencia

Developmental and evolutionary dynamics of cis-regulatory elements in mouse cerebellar cells. Ioannis Sarropoulos, Mari Sepp, Robert Frömel, Kevin Leiss, Nils Trost, Evgeny Leushkin, Konstantin Okonechnikov, Piyush Joshi, Peter Giere, Lena M. Kutscher, Margarida Cardoso-Moreira, Stefan M. Pfister and Henrik Kaessmann. Science (2021).DOI:https://doi.org/10.1126/science.abg4696

Foto: mapa de elementos de control genético en el cerebelo: la mayoría de los elementos son específicos para tipos de células individuales y etapas de desarrollo, según descubrieron los investigadores. Crédito: Grupo de investigación del Prof. Dr. Henrik Kaessmann.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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