Nuestro cerebro parece una sola estructura continua, pero durante el desarrollo embrionario empieza a construirse de una manera bastante más dividida de lo que pensábamos.

Un equipo dirigido por Stanford descubrió que distintas regiones del cerebro surgen de dos tipos de células progenitoras que aparecen muy temprano y trabajan en paralelo.

El hallazgo, publicado en Nature Neuroscience, cuestiona la idea clásica de que todo el cerebro nace primero de una misma población de células embrionarias iniciales.

Según los experimentos, un grupo de células está destinado principalmente a formar el cerebro anterior y medio, mientras otro sigue una ruta hacia el cerebro posterior.

Esa separación aparece durante la gastrulación, una etapa muy temprana del embrión en la que empiezan a organizarse los tejidos que después formarán distintos órganos.

Los investigadores siguieron estas células en embriones de ratón para ver qué regiones producían y comprobar si realmente podían cambiar de destino durante el desarrollo.

Después trabajaron en laboratorio con células madre pluripotentes humanas y observaron el mismo patrón: según las señales recibidas, seguían una ruta anterior o una ruta posterior.

Lo importante es que esos dos grupos no parecían simples versiones temporales de una misma célula, sino poblaciones con destinos biológicos distintos desde muy temprano.

También mostraban diferencias en la manera en que su ADN estaba organizado y accesible, una señal de que ya estaban preparándose para funciones diferentes.

Las células destinadas al cerebro anterior y medio se asociaban con la actividad del gen Otx2, mientras las del cerebro posterior expresaban principalmente el gen Gbx2.

El equipo además logró dirigir células humanas hacia neuronas motoras propias de regiones específicas del cerebro posterior, algo que hasta ahora había resultado especialmente complicado.

Esas neuronas mostraron actividad eléctrica y proteínas características, lo que indica que no solo tenían apariencia neuronal, sino también propiedades funcionales propias de esas células.

Esto podría ayudar a mejorar los modelos de laboratorio usados para estudiar enfermedades que afectan al tronco encefálico y otras estructuras del cerebro posterior humano.

Hasta ahora, algunos intentos podían fallar porque los científicos partían de células ya encaminadas hacia regiones anteriores, aunque intentaran convertirlas después en tejido posterior.

El trabajo también plantea una pregunta evolutiva: quizá el cerebro actual conserve la unión de dos programas de desarrollo muy antiguos que terminaron funcionando juntos.

Los investigadores encontraron señales de esta división temprana en ratones, macacos, pollos, peces cebra y gusanos bellota, animales separados por enormes distancias evolutivas.

Eso sugiere que este sistema doble podría remontarse al ancestro común de estos grupos, que vivió hace aproximadamente 550 millones de años según estimaciones evolutivas.

Sin embargo, el estudio no demuestra que alguna vez existieran dos cerebros separados ni que ambas partes evolucionaran originalmente como órganos completamente independientes entre sí.

Lo que sí muestra es que el cerebro puede construirse a partir de dos linajes celulares distintos, coordinados desde etapas embrionarias extremadamente tempranas del desarrollo.

Así, un órgano que funciona como una unidad podría tener una arquitectura de desarrollo doble, una pista importante para entender mejor su formación y evolución.