Investigadores del IIS La Fe y de la UV participan en un estudio internacional sobre la organización celular en el desarrollo del cerebro fetal humano publicado en SCIENCE

Un equipo internacional de investigación ha identificado, en el cerebro de fetos una población de neuroblastos que migran a la corteza cerebral y dan lugar a interneuronas de tipo inhibidor. Esto significa que han averiguado el punto de partida de una organización celular que es esencial para el buen funcionamiento del cerebro. Liderado por la University of San Francisco, el trabajo cuenta con la participación del Instituto Cavanilles de la Universitat de València-CIBERNED, así como del Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe) y del Hospital Universitario y Politécnico La Fe de Valencia.

La corteza cerebral es la región más compleja del cerebro humano. De ella emanan las emociones, el habla, el pensamiento mismo. Sus funciones se regulan mediante el balance entre la actividad de las neuronas excitadoras, que se activan para enviar señales a otras células, y las inhibidoras, que afinan la actividad de las primeras. Ambas son fundamentales para mantener el equilibrio cerebral.

Para comprender el funcionamiento de la corteza cerebral, en condiciones normales y patológicas, es necesario conocer dónde se generan sus células embrionarias, cómo se organizan o cómo se produce su migración desde el lugar de origen hasta la corteza cerebral. Ese recorrido es imprescindible, ya que, si éstas no llegan a alcanzar su destino o se producen defectos en la migración, el cerebro se desestabiliza y pueden aparecer patologías como el autismo, la epilepsia o la esquizofrenia. Son trastornos del neurodesarrollo que afectan a más de un 5% de la población.

El trabajo que acaba de publicar Science y que la revista ha calificado de highlighting o artículo relevante identifica con precisión, en el cerebro de fetos, una población de neuroblastos -células embrionarias precursoras de las neuronas- que migran a la corteza cerebral y dan lugar a interneuronas de tipo inhibidor.

Equipo del Grupo de investigación en Perinatología del IIS La Fe, Biobanco La Fe y de los servicios de Obstetricia, Anatolomía Patológica del Hospital La Fe

José Manuel García Verdugo, catedrático de Biología Celular de la UV y Susana González, bióloga del Instituto Cavanilles de la UV-CIBERNED

Estos neuroblastos -aquí el principal hallazgo del equipo científico- se localizan en la llamada Eminencia Ganglionar Medial (EGM), una prominencia anatómica que contacta con la cavidad ventricular del cerebro humano. "Aunque esta migración se conocía en ratones, no se sabía con detalle cómo estaban organizadas en esta región en humanos", comenta José Manuel García Verdugo, catedrático de Biología Celular de la Universitat de València y uno de los investigadores senior en el proyecto. García Verdugo es también responsable, junto a la bióloga Susana González (CIBERNED), de la microscopía electrónica de la investigación. "Ahora estamos estudiando los detalles de esa migración y, aunque los resultados de este trabajo no tendrán aplicación a corto plazo para la curación de patologías relacionadas con neuronas inhibidoras, un conocimiento más profundo de este proceso ayudará a comprender el comportamiento de los neuroblastos durante el desarrollo, así como su implicación en patologías asociadas", concluye el científico.

Desarrollo del estudio

Titulado "Nests of dividing neuroblasts sustain interneuron production for the developing human brain", el artículo en Science explica que el equipo científico buscó caracterizar la organización de estas células en la EGM, observando la formación de pequeños grupos de células muy proliferantes y asociadas entre ellas. Entre estos grupos, según indica el texto, se intercalan expansiones de células radiales a modo de columnas que parten de la superficie ventricular y que marcan, a modo de guías, el camino de migración hacia la corteza cerebral.

Además, los investigadores realizaron trasplantes de estas poblaciones celulares a la corteza cerebral de ratones jóvenes y observaron que las células migran por las regiones corticales y subcorticales al tiempo que siguen dividiéndose y diferenciándose en interneuronas maduras. "Sincronizar la obtención de células para el trasplante y acondicionar a ratones jóvenes como receptores de estas ha sido todo un reto para los equipos clínico e investigador", explica Máximo Vento, responsable del Grupo de Investigación en Perinatología del IIS La Fe. Su equipo y los servicios de Obstetricia y de Anatomía Patológica del Hospital La Fe han sido los encargados de la identificación de los casos, obtención y procesado y suministro de las muestras al equipo científico para el estudio. "Otro de los retos ha sido obtener muestras post mortem en estado óptimo", añade Jaime Ferrer, especialista en Anatomía Patológica. "Se trata de muestras procedentes de fetos incompatibles con la vida, proporcionadas gracias a la generosidad de las familias afectadas", concluye.

Nests of dividing neuroblasts sustain interneuron production for the developing human brain. Mercedes F. Paredes, Cristina Mora, Quetzal Flores-Ramírez, Arantxa Cebrián-Silla, Ashley Del Dosso, Phil Larimer, Jiapei Chen, Gugene Kang, Susana González Granero, Eric García, Julia Chu, Ryan Delgado, Jennifer A. Cotter, Vivian Tang, Julien Spatazza, Kirsten Obernier, Jaime Ferrer Lozano, Máximo Vento, Julia Scott, Colin Studholme, Tomasz J Nowakowski, Arnold R. Kriegstein, Michael C. Oldham, Andrea Hasenstaub, Jose Manuel Garcia-Verdugo, Arturo Alvarez-Buylla, Eric J. Huang. https://doi.org/10.1126/science.abk2346