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Con más de 100.000 millones de neuronas, el cerebro humano es el órgano que hace que cada persona sea única. Ahora, científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison (EE UU) han identificado un solo gen que sirve como regulador maestro del desarrollo del cerebro humano, encargado de convertir las células madre no diferenciadas en los muchos tipos de células que componen el cerebro.
“El nuevo hallazgo es importante porque revela el principal factor genético responsable de dar instrucciones a las células en las etapas más tempranas del desarrollo embrionario para que se conviertan en las células del cerebro y de la médula espinal”, explican los autores. “Identificar el gen, conocido como Pax6, es un primer paso crítico para crear de forma rutinaria células del cerebro a medida en el laboratorio”.
El trabajo, publicado en la revista Cell Stem Cell, contrasta con los hallazgos en modelos animales como en el ratón y el pez cebra, pilares de la biología del desarrollo, y, por tanto, ayuda a consolidar la importancia de los modelos que se desarrollan a partir de células madre embrionarias humanas.
"Esto nos da una forma precisa y eficiente de guiar las células madre hacia tipos concretos de células neurales", afirma Xiaoqing Zhang, autor principal del estudio e investigador de la Universidad de Wisconsin-Madison (EE UU). "Podemos activar este factor y convertir las células madre para un destino concreto", afirma.
Realizado en el laboratorio del Centro Waisman de dicha universidad norteamericana, el estudio revela la influencia omnipresente del Pax6 en el neuroectodermo, una estructura que surge en el desarrollo embrionario temprano. Además, este gen produce las dos formas primarias de células del cerebro, neuronas y neurogliocitos, y los cientos de subtipos celulares que componen el cerebro humano.
Este descubrimiento puede explicar por qué el cerebro humano tiene mayor tamaño y, en muchos sentidos, es más avanzado que el observado en otras especies, lo que ayudará a los científicos a refinar y mejorar las técnicas para fabricar tipos específicos de células neurales, críticas para la investigación futura de enfermedades como el párkinson y la esclerosis lateral amiotrófica o la enfermedad de Lou Gehrig.
Descubrimiento pionero
"Es un gen bien conocido en ratones y en otros animales, pero lo que Pax6 produce en el desarrollo humano no es tan conocido" apunta Su-Chun Zhang, investigador de la Escuela de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Wisconsin-Madison y director del Centro Waisman. "Tiene sentido que el cerebro humano se regule de manera diferente. El cerebro distingue al humano como una especie única".
El descubrimiento de la nueva función de Pax6, dice Su-Chun Zhang, es la primera vez que los investigadores descubren un factor genético en las células humanas que por sí solo es responsable de guiar a las células madre no diferenciadas para que se conviertan en un tejido o un tipo de célula concreto. "Hasta ahora, no conocíamos los factores determinantes de cualquier órgano o tejido. Este es el primero," declara.
Ciertamente, hay otros genes que tienen una función en las células del cerebro en desarrollo. "Puede que sean necesarios genes adicionales, pero son actores secundarios. Pax6 es la clave", concluye dice Su-Chun Zhang.
Un nuevo estudio muestra indicios de que, en circunstancias extraordinarias, el alzhéimer puede transmitirse por un mecanismo similar al de los priones. Para los expertos, el hallazgo mejorará tanto la comprensión de la biología de este trastorno neurodegenerativo como las estrategias de prevención.
El Hospital Vall D'Hebron ha llevado a cabo esta intervención pionera en un paciente de 65 años que sufría una enfermedad respiratoria. Los órganos han sido sustituidos por la parte inferior del esternón, lo que permite realizar una incisión tres veces más pequeña de la habitual, que tiene lugar a través del tórax.
