Científicos descubren nuevos tipos de neuronas

(Agencia N+1/Daniel Meza). A nivel microscópico, puede ser muy difícil identificar las diferencias entre dos neuronas, las células cerebrales que almacenan y procesan información. Por ello, la ciencia se ha volcado hacia métodos moleculares para intentar identificar grupos de neuronas con funciones distintas. En esta ocasión, un equipo del Instituto Salk y la Universidad de California San Diego han logrado por primera vez hacer “perfiles” de las modificaciones químicas de las moléculas de ADN en neuronas individuales, dando hasta el momento la información más detallada para diferenciar células cerebrales de sus vecinas. El trabajo fue publicado en Science.

El avance es crucial en lo que se refiere a identificar cuántos tipos de neuronas existen, algo que ha sido esquivo para los neurocientíficos, pero que podría ser fundamental para el entendimiento del desarrollo cerebral y de las malfunciones en el principal órgano del cuerpo humano.

El hallazgo. En el pasado, para diferenciar las neuronas unas de otras, los científicos estudiaban los niveles de moléculas de ARN dentro de células cerebrales individuales. Pero estos niveles pueden cambiar rápidamente si la célula es expuesta a nuevas condiciones, o a lo largo del mismo día. El equipo de Salk se enfocó esta vez en los metilomas (patrones de metilación del ADN) de las células, generalmente estables durante la adultez.

Los autores afirman que con su estudio, se pueden claramente definir tipos de neuronas basándose en los metilomas. Esto abre la posibilidad de entender qué hace que dos neuronas, asentadas en la misma región cerebral y que se ven similares, se comporten diferente.

El método utilizado. El estudio se llevó a cabo tanto en cerebros de ratones como humanos, focalizándose en la corteza frontal, área del cerebro responsable del pensamiento complejo, personalidad, comportamiento y toma de decisiones, entre otras cosas. Se aislaron 3.377 neuronas entre cortezas frontales de ratones y 2.784 neuronas de la corteza frontal de humanos de 25 años fallecidos.

El trabajo usó un método nuevo llamado snmC-seq para secuenciar metilomas de cada célula. Al igual que otras células en el cuerpo, las neuronas tienen dos tipos de metilación, por lo que el método mapeó ambos tipos – (el CG, para la secuencia de ADN que contenga los nucleótidos citosina), y el no-CG. Las neuronas de los ratones de la corteza frontal se agruparon en hasta 16 subtipos basados en patrones de metilación, mientras las de los humanos fueron de hasta 21 subtipos.

Tipos de neuronas. El estudio identificó nuevos y único subtipos de neuronas humanas nunca antes descritas. Los resultados abren opciones para un entendimiento aún más completo de lo que diferencia al cerebro humano del animal.

El equipo planea usar el método en más neuronas y más partes del cerebro. Esto, a su vez, podría ser útil para determinar si los metilomas de las neuronas de personas con males cerebrales son diferentes que aquellos de personas saludables. “Si hay un defecto en el 1% de las células, deberíamos ser capaces de verlo con este método; hasta el momento, no hemos podido determinar nada en un porcentaje tan pequeño de celulas”.

Un reciente estudio publicado hace poco en Frontiers in Computational Neuroscience determinó que en nuestro cerebro existen estructuras que funcionan hasta en once dimensiones. El trabajo es fruto del Blue Brain Project, dedicado a comprender los secretos arquitectónicos más profundos del cerebro.