Descubierto un nuevo tipo de célula cerebral humana

«Una de las preguntas más intrigantes sobre el cerebro humano es también una de las más difíciles de responder para los neurocientíficos: ¿qué diferencia a nuestros cerebros de los de otros animales? Realmente no entendemos lo que hace especial al cerebro humano. Estudiar las diferencias a nivel de células y circuitos es un buen lugar para comenzar, y ahora tenemos nuevas herramientas para hacer eso», señala Ed Lein, uno de los responsables del estudio, cuyos hallazgos se han publicado en la revista Nature Neuroscience.

El estudio no ha demostrado que esta célula cerebral especial sea exclusiva de los humanos, pero el hecho de que no exista en los roedores es «intrigante» para los investigadores, y agrega estas células a una lista de neuronas especializadas que pueden existir solo en humanos o solo en cerebros de primates.

Los responsables del estudio aún no entienden lo que estas células podrían estar haciendo en el cerebro humano, pero su ausencia en ratones apunta a «lo difícil que es modelar las enfermedades del cerebro humano en animales de laboratorio». Uno de los próximos pasos inmediatos del equipo es buscar 'neuronas de rosa mosqueta' en muestras cerebrales post mortem de personas con trastornos neuropsiquiátricos, para comprobar si estas células especializadas pueden alterarse en enfermedades humanas.

En su estudio, usaron muestras de tejido de cerebros post mortem de dos hombres de 50 años que habían muerto y donaron sus cuerpos para investigar. Tomaron secciones de la capa superior de la corteza, la región más externa del cerebro que es responsable de la conciencia humana y muchas otras funciones que consideramos únicas para nuestra especie. Es mucho más grande, en comparación con el tamaño corporal, que en otros animales. «Es la parte más compleja del cerebro, y generalmente se acepta que es la estructura más compleja de la naturaleza», añade Lein.

El laboratorio de investigación de otro de los responsables del estudio, Gábor Tamás, en Hungría, estudia el cerebro humano utilizando un enfoque clásico de la neurociencia, llevando a cabo exámenes detallados de las formas de las células y sus propiedades eléctricas. En el Instituto Allen, Lein lidera un equipo que trabaja para descubrir el conjunto de genes que hacen que las células del cerebro humano sean únicas entre sí y de las células cerebrales de los ratones.

Hace varios años, Tamás visitó el Instituto Allen para presentar sus últimas investigaciones sobre tipos especializados de células cerebrales humanas, y los dos grupos de investigación vieron rápidamente que encontraron los mismo usando técnicas muy diferentes. «Nos dimos cuenta de que estábamos convergiendo en el mismo tipo de célula desde puntos de vista completamente diferentes», señala Tamás. Entonces, decidieron colaborar.

'Las neuronas de Rosa Mosqueta'

El grupo del Instituto Allen, en colaboración con investigadores del Instituto J. Craig Venter, descubrió que las células de rosa mosqueta encienden un conjunto único de genes, una firma genética que no se ve en ninguno de los tipos de células cerebrales de ratón que han estudiado. Los investigadores de la Universidad de Szeged descubrieron que las neuronas de rosa mosqueta forman sinapsis con otro tipo de neuronas en una parte diferente de la corteza humana, conocidas como neuronas piramidales.

Lo que parece ser único sobre las neuronas de rosa mosqueta es que solo se unen a una parte específica de su compañero celular, lo que indica que podrían estar controlando el flujo de información de una manera muy especializada.

«Si piensas en todas las neuronas inhibidoras como los frenos de un automóvil, las neuronas de rosa mosqueta dejarían que el coche se detuviera en lugares muy particulares. Serían como frenos que solo funcionan en las tiendas de comida, por ejemplo, y no todos los automóviles (o cerebros de animales) los tienen. Este tipo de célula en particular puede detenerse en lugares que otros tipos de células no pueden detener», explica Tamás.

El próximo paso de los investigadores es buscar neuronas de rosa mosqueta en otras partes del cerebro y explorar su papel potencial en los trastornos cerebrales. Aunque los científicos aún no saben si estas recién descubiertas células son verdaderamente únicas para los humanos, el hecho de que no parezcan existir en los roedores es «otro ataque contra el ratón de laboratorio como un modelo perfecto de enfermedad humana, especialmente para las enfermedades neurológicas».

«Nuestros cerebros no son solo cerebros de ratones agrandados. Muchos de nuestros órganos pueden ser razonablemente modelados en un modelo animal, pero lo que nos diferencia del resto del reino animal es la capacidad y la producción de nuestro cerebro. Eso nos hace humanos. Resulta que la humanidad es muy difícil de modelar en un sistema animal», apostilla Trygve Bakken, otro de los autores de la investigación.