La corteza cerebral actúa como el centro de control de nuestros procesos cognitivos. Durante la embriogénesis, docenas de tipos de neuronas con funciones distintas se unen para formar los circuitos que impulsan nuestros pensamientos y acciones. Estas neuronas son generadas por las células progenitoras, que las producen una tras otra en un orden muy preciso. Si bien los libros de texto de neurociencia establecen la naturaleza irreversible de este proceso de especialización, los investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) ahora proporcionan pruebas de lo contrario. De hecho, cuando las células progenitoras se trasplantan a un embrión de ratón joven, recuperan sus habilidades pasadas y se rejuvenecen. Estos resultados ahora se publican en la revista Nature. Al revelar una plasticidad progenitora insospechada, arrojan nueva luz sobre cómo se construye el cerebro. A largo plazo, abren nuevas perspectivas para la regeneración de los circuitos corticales dañados.
Los circuitos de la corteza cerebral subyacen nuestra capacidad de comprender el mundo e interactuar con él. La diversidad de las neuronas corticales y los circuitos que componen, por lo tanto, de alguna manera determinan la diversidad de nuestros pensamientos y de nuestros comportamientos. Pero, ¿cómo se generan estas neuronas? En ratones, en cada día embrionario, las células progenitoras producen un tipo específico de neuronas antes de pasar a otro tipo de neurona al día siguiente. La investigación realizada en la década de 1990 había demostrado que esta progresión iba acompañada de una restricción en la competencia, como para seguir adelante, los progenitores deben olvidar cómo producir el tipo neuronal anterior.
El laboratorio de Denis Jabaudon, profesor del Departamento de Neurociencias Básicas de la Facultad de Medicina de UNIGE, se centra en el desarrollo de la corteza cerebral. En mayo pasado, su equipo ya había revelado, en la revista Science, los patrones temporales que rigen el nacimiento secuencial de los diferentes tipos de neuronas corticales de progenitores. «Esta vez, analizamos la posible plasticidad de estos progenitores. ¿Están establecidas las reglas de maduración de progenitores en piedra? ¿O pueden estas células bajo ciertas circunstancias sufrir un rebobinado temporal y generar nuevamente tipos neuronales pasados?»
Decodificando la plasticidad de los progenitores
Para abordar estas preguntas, los investigadores trasplantaron progenitores de embriones de ratón tardíos en otros más jóvenes, como habían hecho los neurocientíficos en la década de 1990, pero esta vez con resultados opuestos: descubrieron que los progenitores podían rejuvenecer en el nuevo entorno. «Al utilizar técnicas de aislamiento celular más precisas, pudimos identificar progenitores que actúan como células madre genuinas. Una vez en su nuevo entorno, se rejuvenecen para volverse esencialmente idénticos a los progenitores no trasplantados. Por lo tanto, el entorno en el que se encuentra la célula actúa como una verdadera cura de la juventud «. Además, los neurocientíficos de Ginebra identificaron el mecanismo molecular responsable de este rejuvenecimiento celular: la proteína Wnt. «Sabíamos que la señalización de Wnt era importante para mantener las células madre en un estado indiferenciado, pero aquí parece capaz de dar un paso más al revertir el proceso de maduración celular», dice Denis Jabaudon.
Luego, los investigadores intentaron sin éxito acelerar el proceso de envejecimiento trasplantando progenitores jóvenes en embriones más viejos. «Para nuestra gran sorpresa, nuestros resultados muestran exactamente lo contrario de lo que la comunidad científica dio por sentado, a saber, que el rejuvenecimiento de los progenitores era imposible, pero que acelerar su envejecimiento era posible. Hemos logrado rebobinar nuestras células en forma temporal, pero no demasiado rápido -enviarlos «.
Por lo tanto, la noción profundamente arraigada de que la progresión en la competencia implica una restricción en la competencia no se aplica aquí. Sin embargo, algunos progenitores parecen insensibles a este rejuvenecimiento, pero se desconoce por qué.
Una prueba de principio para la neuroregeneración cortical
Como a los adultos les quedan muy pocas células progenitoras, ¿cómo pueden usarse estos descubrimientos con fines terapéuticos? Al final del proceso de diferenciación, los progenitores se convierten en astrocitos, un tipo de célula que se conserva en todas las edades de la vida. ¿Sería posible, entonces, transformar los astrocitos nuevamente en células progenitoras para producir un tipo específico de neuronas que habrían desaparecido después de un accidente o una enfermedad? «Nuestro trabajo proporciona una prueba de principio para la maleabilidad celular», explica Denis Jabaudon, «será interesante tratar de comprender si este fenómeno se puede utilizar con fines de regeneración».
Fuente: MedicalXpress
