Investigadores del King’s College de Londres, en Reino Unido, han descubierto un proceso fundamental mediante el cual se construyen cerebros, lo que puede tener profundas implicaciones para comprender las condiciones del neurodesarrollo como el autismo y la epilepsia.
El trabajo, publicado en ‘Nature’ y financiado por Wellcome Trust, también responde a un misterio evolutivo acerca de cómo podría mantenerse el delicado equilibrio entre los diferentes tipos de células cerebrales a través de especies con tamaños de cerebro muy diferentes.
La corteza cerebral es la región más grande del cerebro humano y es responsable de muchas de nuestras habilidades avanzadas, como el aprendizaje, la memoria y nuestra capacidad para planificar acciones futuras. La corteza cerebral contiene dos tipos principales de células cerebrales: las neuronas excitadoras e inhibidoras, que se pueden definir más simplemente como neuronas de ‘ir’ y ‘no ir’.
Las neuronas excitadoras ‘ir’ procesan la información y proporcionan órdenes para decirle a otras neuronas qué hacer. Las neuronas inhibidoras ‘no-ir’ restringen la actividad de las neuronas excitadoras de modo que no todas van al mismo tiempo. Demasiadas neuronas ‘ir’ conduce a un exceso de activación de neuronas que se ve en la epilepsia, mientras que un exceso de «no ir» genera problemas cognitivos.
Los investigadores han descubierto cómo se logra el equilibrio correcto en el número de neuronas ‘ir’ y ‘no ir’ mediante el estudio de los cerebros de ratones en desarrollo. Dado que la relación de los dos tipos de células en todos los mamíferos es notablemente similar, es probable que los hallazgos se apliquen a los humanos.
«Como muchas cosas fundamentales en la naturaleza, el proceso que hemos descubierto es elegante y probablemente muy importante», dice el autor principal, el profesor Oscar Marín, del Centro de Neurobiología del Desarrollo del Instituto de Psiquiatría, Psicología y Neurociencia (IoPPN, por sus siglas en inglés).
«Este estudio llena un gran vacío en nuestra comprensión de cómo se construye el cerebro, explicando simplemente cómo el equilibrio de las neuronas excitadoras e inhibidoras en la corteza cerebral se ha mantenido constante a medida que los mamíferos han evolucionado. Es probable que este proceso haya sido fundamental para permitir que los cerebros humanos se expandan», añade.
Conexión entre dos tipos de neuronas
Mediante la manipulación de las células cerebrales en ratones durante un periodo crítico de desarrollo embrionario, los científicos demostraron que el número de neuronas ‘no-ir’ se ajusta una vez que se establece el número de neuronas ‘ir’.
La autora principal, la doctoraKinga Bercsenyi, del laboratorio Marín en el IoPPN, explica: «Si imaginamos la actividad cerebral como una conversación, las neuronas deben estar conectadas entre sí para poder hablar. Durante las primeras dos semanas después del nacimiento, las neuronas ‘no-ir’ pueden sentir si están solas y están programadas para morir si no pueden encontrar neuronas ‘ir’ que estén dispuestas a hablar con ellas».
Los científicos encontraron que las neuronas ‘ir’ rescatan a sus primas ‘no-ir’ de la muerte mediante el bloqueo de la función de una proteína llamada PTEN. Las mutaciones en el gen que codifica PTEN se han vinculado fuertemente con el autismo, lo que sugiere que cuando PTEN no funciona adecuadamente, no mueren suficientes neuronas ‘no ir’, inclinando el equilibrio de los tipos de células y causando problemas en el procesamiento de información en algunas personas autistas.
El coautor principal Dr Fong Kuan Wong, del laboratorio Marín en el IoPPN, dice: «Además de encontrar un proceso biológico que es fundamental para el desarrollo del cerebro, nuestros hallazgos sugieren que las interrupciones en este proceso pueden ser fundamentales para los trastornos del desarrollo neurológico. Comprender cómo se altera el equilibrio de los tipos de células en la corteza cerebral en condiciones como el autismo y la epilepsia podría conducir a nuevos tratamientos».
Los investigadores ahora están investigando las consecuencias de tener demasiadas neuronas ‘no-ir’ en los ratones, y cómo esto podría relacionarse con las enfermedades humanas como el autismo.
Fuente: infosalus.com