Los cerebros humanos son grandes gracias a este interruptor neurológico

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Los cerebros humanos son grandes gracias a este interruptor neurológico

Organoides del cerebro humano a las cinco semanas de edad. / Cell

Los humanos nos distinguimos del resto de primates principalmente por nuestro gran cerebro. Ahora, científicos británicos del Laboratorio de Biología Molecular (LMB) han encontrado un secreto clave detrás de ese crecimiento incomparable. Los detalles del hallazgo fueron publicados en Cell.

En la nueva investigación se comparó a diferentes tipos de organoides cerebrales (masas miniaturizadas de tejido cerebral que se cultivan a partir de células madre). Encontraron una diferencia clave en el desarrollo de las células madre neurales entre el tejido cerebral de humanos, gorilas y chimpancés.

Transformación celular

Las células madre neurales (células neuroepiteliales) son una forma de células madre multipotentes. Estas dan lugar a las neuronas y células gliales que forman el sistema nervioso central. Pero la forma en que ocurre esta transición durante el desarrollo temprano del cerebro no es la misma en todos los primates.

Las células madre cambian su forma en lo que pasan a tipos específicos de células cerebrales. Lo cual a su vez afecta la velocidad de su división y formación de neuronas. En ratones, se conocía tal cambio en cuestión de horas, cosa que en última instancia limita la cantidad de células cerebrales.

Precisamente, los científicos del LMB demostraron que dicho proceso lleva mucho más tiempo en los primates. De hecho, dura varios días. Para los gorilas y chimpancés, el cambio de forma retrasado se demora unos cinco días en generar nuevas neuronas.

Las células neuroepiteliales humanas tardan hasta 7 días en hacer la transición, permitiéndoles ejecutar procesos de neurogénesis durante más tiempo, produciendo así más células cerebrales, más tejido cerebral y, en última instancia, cerebros más grandes.

Importante gen

A parte de identificar la diferencia en la transición y el análisis de los organoides, reveló lo que hace posible estos cambios en el desarrollo. Según los investigadores, un gen llamado ZEB2 juega un papel central en la regulación del proceso.

El gen ZEB2 hace a las células madre neurales cambiar de forma y madurar antes de manera efectiva, acortando la cantidad de tiempo en la que proliferan antes de convertirse en las células progenitoras para luego eventualmente formarse en neuronas.

Asimismo, con la ayuda de experimentos basados en la manipulación de la expresión dinámica del gen ZEB2, se demostró que los organoides también pueden ser manipulados. Los científicos hicieron organoides del cerebro humano cada vez más pequeños al mejorar el gen y un organoide de gorila que se asemejaba más al volumen del cerebro humano luego de inhibirse ZEB2.

Futuros estudios

Sin embargo, los investigadores enfatizan que el tejido organoide no es una representación perfecta de los órganos animales reales. Debido a eso, no es posible concluir que la actividad e inactividad de ZEB2 funcionaría exactamente de la misma manera en cerebros reales de primates.

No obstante, esta es una gran pista de la posible explicación sobre la gran diferencia en el tamaño entre el cerebro humano y los de otros grandes simios. Estudios futuros, como la experimentación con ratones transgénicos o la obtención de imágenes de embriones de simios, arrojarían más luz a este tema.

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