Los pliegues del cerebro ¿cómo se forman?

El cerebro está lleno de pliegues, o también conocidos como circunvoluciones, desde el momento del nacimiento; aunque hay bebés que nacen con el cerebro liso, que es una anomalía conocida como lisencefalia, lo que reduce su esperanza de vida ya que se sufren deficiencias graves.

Este trastorno ha llevado a los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias a determinar fuerzas físicas que provocan la formación de dichos pliegues en el cerebro humano. En este caso, los autores de la investigación describen un método propio para crear organoides, que es una versión miniaturizada y simplificada de un órgano producido in vitro a partir de las células humanas, con el que han monotorizado los mecanismos físicos y biológicos que originan el proceso de formación de pliegues.

Esta técnica fue desarrollada por Yoshiki Sasai en Japón y Jürgen Knoblich, en Austria. El coautor del artículo publicado en “Nature Physics” Orly Reiner se inclinó enseguida por adoptar la idea, mientras que la coautora, Eyal Karzbrun, señaló tres problemas principales: la falta de uniformidad en el tamaño de los organoides; el abastecimiento insuficiente de nutrientes en la parte interior del organoide debido a la ausencia de vasos sanguíneos; y los impedimentos que acarreaba el estudio microscópico del tejido a causa de su grosor.

Por lo tanto, Karzbrun desarrolló una nueva forma de crear organiodes cerebrales humanos que limitaba el crecimiento de estos en el eje vertical. Donde se determinó que los pliegues en una superficie son el resultado de una inestabilidad mecánica, y la misma se encontró en los organoides en dos sitios: en el esqueleto interno de las células (citoesqueleto) se contrae, el nucleo de las células cercanas a la superficie se expande.

Por su parte, Reiner no estaba convencido de que los pliegues de los organoides reprodujeran los de un cerebro en desarrollo. Así pues, el mismo grupo hizo crecer nuevos organoides, pero esta vez con la mutación genética causante de la lisencefalia. El gen está involucrado en la migración de las células nerviosas al cerebro durante la fase embrionaria, regulando el citoesqueleto y los motores moleculares de la célula.

Los autores supusieron que las diferencias en las propiedades físicas de las células eran las responsables de dichas variaciones. Descubrieron que las células normales eran el doble de rígidas que las mutadas.

Esther R.

 

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