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Crean el mapa más detallado del cerebro humano
El atlas tridimensional proporciona una resolución sin precedentes de todo el cerebro y ayudará al estudio de enfermedades, de la cognición y a comprender lo que nos hace humanos.
Un equipo internacional de científicos ha presentado el atlas más detallado hasta la fecha de las células del cerebro humano, informa Nature.
El mapa tridimensional incluye actualmente más de 3.000 subtipos de células diferentes, una diversidad sorprendente incluso para los propios investigadores, apuntó Kimberly Siletti, neurocientífica del Centro Médico Universitario de Utrecht (Países Bajos).
El trabajo, publicado el 12 de octubre en un paquete de 21 artículos en las revistas Science, Science Advances y Science Translational Medicine, ayudará, entre otras cosas, al estudio de las enfermedades, de la cognición y a la compresión de lo que nos hace humanos, destacan los autores.
Anteriormente, los científicos mapeaban el cerebro utilizando técnicas como la resonancia magnética. El estudio actual presenta el primer atlas de todo el cerebro a nivel unicelular, revelando interacciones moleculares complejas. Su creación implicó la secuenciación de ARN de más de 3 millones de células individuales de 106 regiones del cerebro.
El atlas cerebral es un mapa tridimensional del cerebro que proporciona una resolución sin precedentes de todo el cerebro para humanos y primates no humanos. Incluye la ubicación y función de unos de 200 tipos y 3.000 subtipos de células en individuos adultos y en desarrollo.
Las neuronas, esto es, las células del cerebro y del sistema nervioso que envían y reciben señales, varían ampliamente en diferentes partes del cerebro, lo que sugiere diferentes funciones e historias de desarrollo.
La combinación de neuronas y otros tipos de células también difiere en cada región. Algunas células solo se encontraron en lugares específicos. El tronco encefálico, una estructura relativamente poco estudiada que conecta el cerebro con la médula espinal, albergaba un número particularmente alto de tipos de neuronas, explica uno de los coautores del estudio, Sten Linnarsson, del Instituto Karolinska en Estocolmo, Suecia. "Una de las grandes sorpresas aquí es lo increíblemente complejo que es el tronco del encéfalo", comentó.
Relación con enfermedades
Mejorar la comprensión de cómo los interruptores genéticos pueden contribuir al riesgo de desarrollar enfermedades fue el objetivo de uno de los estudios, encabezado por Bing Ren, biólogo molecular de la Universidad de California en San Diego.
Los investigadores descubrieron vínculos entre ciertos tipos de células cerebrales y trastornos neuropsiquiátricos, incluidos el trastorno bipolar, la depresión y la esquizofrenia.
El equipo de Ren usó los datos de distintos tipos de células estudiadas para predecir cómo los interruptores genéticos (reguladores de la activación de los genes durante el desarrollo embrionario) influyen en la regulación genética y aumentan el riesgo de enfermedades neurológicas. Por ejemplo, en las células llamadas microglia, encargadas de 'comerse' a las células muertas, la presencia de algunos interruptores genéticos está estrechamente relacionada con los riesgos de padecer alzhéimer.
Identificar los interruptores que activan o bloquean la expresión genética en las células cerebrales podría ser útil para diagnosticar trastornos cerebrales y desarrollar tratamientos personalizados, señalan los expertos.
Actualmente, los científicos continúan mejorando el atlas. Ahora planean estudiar las diferencias en las células cerebrales según la edad de una persona y su procedencia.
El siguiente paso del equipo molecular de la Universidad de California en San Diego es secuenciar más células de todas las partes del cerebro, afirma Ren. Los investigadores también se plantean crear una imagen de cómo el cerebro humano puede variar entre poblaciones y grupos de edad.
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