¿Cultivamos nuevas células cerebrales como adultos? La respuesta parece ser sí

Ya sea que cultivemos nuevas células cerebrales como adultos ha sido objeto de un debate continuo y a menudo polémico. Ahora, la evidencia sugiere que podemos. Esto podría ayudar a responder a uno de neurocienciaLas preguntas más controvertidas y ha provocado cierta especulación de que el proceso podría explotarse para tratar afecciones como la depresión y la enfermedad de Alzheimer.

Se forman nuevas neuronas a través de un proceso llamado neurogénesis en niños, así como en adultos ratones y macacos. Esto implica que las células madre dan lugar repetidamente a las llamadas células progenitoras que proliferan para formar neuronas inmaduras que luego se desarrollan completamente.

Estudios previos sobre adultos humanos han identificado células madre y neuronas inmaduras en el hipocampo. Esta región cerebral, que es crucial para el aprendizaje y la memoria, es un lugar principal para la neurogénesis en niños y algunos animales adultos, pero las células progenitoras aún no se han visto aquí en humanos adultos. “Nos faltamos este vínculo, y ese es uno de los principales argumentos contra las nuevas neuronas que se forman en el cerebro humano adulto”, dice Evgenia Salta en el Instituto de Neurociencia de los Países Bajos, que no estuvo involucrado en la nueva investigación.

Para encontrar este enlace, Jonas Frisén en el Instituto Karolinska en Suecia y sus colegas se propusieron primero sobre la creación de modelos de aprendizaje automático que pueden identificar con precisión las células progenitoras. Esto implicó recolectar muestras de hipocampo de seis niños pequeños cuyos cerebros fueron donados por sus padres para investigar cuando murieron.

Los investigadores capacitaron a los modelos de inteligencia artificial para identificar las células progenitoras en función de la actividad de alrededor de 10,000 genes, utilizando datos extraídos de las muestras. “En la infancia, las células progenitoras se parecen a lo que hacen en los ratones, por lo que podemos identificarlas fácilmente”, dice Frisén. “[The idea is] Podemos tomar las huellas digitales moleculares de los progenitores infantiles y usar eso para identificar estas células en adultos “.

Para poner a prueba los modelos, el equipo los hizo identificar células progenitoras en muestras de hipocampo de ratones jóvenes. Los modelos identificaron correctamente el 83 por ciento de las células progenitoras y clasificaron incorrectamente otro tipo de célula como un progenitor inferior al 1 por ciento del tiempo. En otra prueba, los modelos predijeron correctamente una ausencia casi completa de células progenitoras en muestras de una corteza humana adulta, una región cerebral donde no hay evidencia que sugiera que la neurogénesis ocurre en las personas.

“Realmente validan bien su modelo pasando de los datos infantiles humanos a los datos del ratón y luego a los datos humanos adultos”, dice Sandrine Thuret en King’s College London.

Una vez que se completó esta validación, los investigadores podrían probar si se produce neurogénesis en adultos humanos, utilizando los modelos para identificar las células progenitoras en el hipocampo de 14 personas que tenían entre 20 y 78 años cuando murieron.

Crucialmente, primero llevaron a cabo un paso que aumentó sus probabilidades de atrapar células progenitoras, que Los estudios previos sugieren que serían muy raros en los adultos. El equipo usó un anticuerpo para seleccionar células cerebrales que se dividían en el momento de la muerte, incluidas las células no neuronales como las células inmunes y los progenitores. Esto ayudó a excluir células neuronales no divididas comunes, como las neuronas maduras, lo que facilita la búsqueda de raras.

Luego alimentaron datos relacionados con la actividad genética de las que dividen las células en los modelos. “Se enriquecieron para las células divisorias, esto les permitió encontrar esas células muy raras que se pierden si pones todas las células”, dice Canción de Hongjun en la Universidad de Pensilvania. Estudios anteriores no hicieron esto, dice.

El equipo encontró células progenitoras en nueve donantes. “En los roedores, es muy sabido que los factores ambientales y genéticos afectan la cantidad de neurogénesis, por lo que supongo que las diferencias entre los humanos también se deben a factores genéticos y ambientales”, dice Frisén.

Los resultados sugieren fuertemente a Thuret, Song y Salta que la neurogénesis adulta es real. “Realmente ayuda al campo a dar un paso significativo, porque está agregando este enlace faltante”, dice Salta.

“Las neuronas realmente nacen de la división celular que está presente durante la edad adulta, eso es realmente lo que este papel se clava”, dice Thuret.

Puede que algún día sea posible estudiar las diferencias en la neurogénesis en adultos con y sin condiciones que afectan el cerebrocomo la depresión y el Alzheimer, dice Thuret. Quizás las drogas que aumentan este proceso podrían disminuir los síntomas, se pregunta.

Pero Jon Arellano En la Universidad de Yale dice que incluso si se forman nuevas células cerebrales en adultos, puede haber muy pocos de ellas para ser de uso terapéutico. Sin embargo, Thuret cree que es poco probable que esto sea un problema. “En ratones vemos que solo necesita una cantidad muy pequeña para ser importante para el aprendizaje [and] memoria ”, dice ella.