El cerebro humano tendría un origen más complejo de lo que se creía: científicos identifican dos linajes que evolucionaron por separado
Una nueva investigación de científicos de la Universidad de Stanford está cambiando la manera de entender cómo se forma el cerebro humano. El estudio, publicado en Nature Neuroscience, encontró que distintas regiones cerebrales se desarrollan a partir de dos poblaciones de células progenitoras que aparecen por separado desde las primeras etapas del desarrollo embrionario.
Los investigadores identificaron un linaje relacionado con el prosencéfalo y el mesencéfalo, es decir, las regiones anterior y media del cerebro, y otro que da origen al rombencéfalo o cerebro posterior.
La primera población de células expresa el gen Otx2, mientras que la segunda expresa Gbx2. Los científicos encontraron que ambos grupos mantienen identidades celulares distintas y no se mezclan durante las primeras etapas del desarrollo.
Dos caminos para formar el cerebro
El linaje asociado con Otx2 da origen al prosencéfalo y mesencéfalo, regiones relacionadas con algunas de las funciones cerebrales más complejas.
Por otro lado, las células asociadas con Gbx2 forman el rombencéfalo, del que posteriormente se desarrollan estructuras como el cerebelo, el puente y la médula oblongada. Esta región participa en funciones esenciales para la supervivencia y en el control de diversos procesos automáticos del organismo.
El hallazgo contradice la idea de que todo el cerebro se origina a partir de una única población de células progenitoras. En experimentos con embriones de ratón y células madre humanas, los investigadores observaron que ambos linajes presentan diferencias desde etapas muy tempranas y mantienen programas celulares distintos.
Una estructura con más de 500 millones de años
El equipo también buscó señales de estos dos linajes en diferentes especies. Encontró evidencia compatible con esta organización en animales tan diversos como peces, aves, primates y gusanos bellota, un grupo de invertebrados marinos.
Los resultados sugieren que esta separación de linajes podría tener un origen evolutivo de más de 500 millones de años, lo que apuntaría a una característica muy antigua de la evolución de los animales con estructuras nerviosas complejas.
El hallazgo podría ayudar a estudiar enfermedades neurológicas
La investigación también tiene implicaciones para la medicina regenerativa.
Los científicos utilizaron células madre pluripotentes humanas para generar neuronas motoras específicas del rombencéfalo que hasta ahora habían sido particularmente difíciles de producir en laboratorio.
Esta capacidad podría facilitar nuevos modelos para estudiar enfermedades que afectan a las neuronas motoras, entre ellas la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la atrofia muscular espinal (AME).
Los investigadores consideran que comprender mejor el origen de cada población celular podría permitir desarrollar modelos de laboratorio más precisos para estudiar cómo surgen determinadas enfermedades neurológicas y, eventualmente, explorar nuevas estrategias terapéuticas.
Más que demostrar que el cerebro humano está formado por “dos cerebros”, el estudio revela que su desarrollo tiene un origen compuesto, con dos linajes celulares distintos que aparecen muy temprano y posteriormente contribuyen a construir las diferentes regiones del órgano.
