Los humanos tienen más de 3.000 tipos de células cerebrales

Los científicos acaban de revelar un esfuerzo masivo para comprender el cerebro humano y el de los parientes primates más cercanos, en un conjunto de 21 artículos publicados este jueves en las revistas ‘Science’, ‘Science Advances’ y ‘Science Translational Medicine’.

Los investigadores analizaron más de medio millón de células cerebrales de tres cerebros humanos para ensamblar un atlas de cientos de tipos de células que componen un cerebro humano con un detalle nunca antes llevado a cabo.

Cientos de científicos de todo el mundo trabajaron juntos para completar una serie de estudios que exploran la composición celular del cerebro humano y de otros primates.

"Veo esto como un momento crucial en la neurociencia, donde las nuevas tecnologías ahora nos permiten comprender la organización celular muy detallada del cerebro humano y de otros cerebros de primates", apunta Ed Lein, investigador principal del Instituto Allen de Ciencias del Cerebro, que dirigió varios de los estudios.

Partiendo de trabajos anteriores que mapean tipos de células cerebrales en alta resolución en regiones individuales de la corteza humana, la capa más externa del cerebro, el paquete recientemente publicado amplía esos estudios a docenas y hasta 100 regiones en todo el cerebro.

Mientras que los estudios de una sola región encontraron más de 100 tipos diferentes de células cerebrales, los datos recientemente publicados muestran miles de tipos diferentes de células cerebrales. Para muchas partes del cerebro, esa complejidad y variedad nunca antes se habían descrito.

Cada célula del cerebro humano contiene la misma secuencia de ADN, pero los diferentes tipos de células utilizan genes diferentes y en cantidades diferentes.

Esta variación produce muchos tipos diferentes de células cerebrales y contribuye a la complejidad de los circuitos neuronales. Aprender en qué se diferencian estos tipos de células en el ámbito molecular es fundamental para comprender cómo funciona el cerebro y desarrollar nuevas formas de tratar enfermedades neuropsiquiátricas.

"El cerebro humano no es homogéneo", indica Bing Ren, de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos), quien añade: “Está formado por una red enormemente compleja de neuronas y células no neuronales, cada una de las cuales cumple funciones diferentes. Mapear los diferentes tipos de células en el cerebro y comprender cómo funcionan juntas nos ayudará en última instancia a descubrir nuevas terapias que puedan apuntar a tipos de células individuales relevantes para enfermedades específicas”.

Los investigadores analizaron más de 1,1 millones de células cerebrales en 42 regiones cerebrales distintas de tres cerebros humanos. Identificaron 107 subtipos diferentes de células cerebrales y pudieron correlacionar aspectos de su biología molecular con una amplia gama de enfermedades neuropsiquiátricas, incluidas la esquizofrenia, el trastorno bipolar, la enfermedad de Alzheimer y la depresión mayor.

Luego, utilizaron estos datos para crear modelos de aprendizaje automático para predecir cómo ciertas variaciones de secuencia en el ADN pueden influir en la regulación genética y contribuir a la enfermedad.

"Ampliar nuestro trabajo a un nivel aún mayor de detalle en una mayor cantidad de cerebros nos acercará un paso más a la comprensión de la biología de los trastornos neuropsiquiátricos y cómo se pueden rehabilitar", subraya Ren.