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Los ‘cerebeloides’ muestran los mecanismos de organización celular. Para obtenerlos, se administró FGF2 a las células embrionarias.
Un grupo de investigadores del Centro Riken de Biología del Desarrollo, en Japón, ha logrado que células madre embrionarias humanas se reorganicen en una estructura tridimensional similar al cerebelo.
Estos cerebelos abundan en las investigaciones, realizadas en 2013 en el Instituto de Biología Molecular de Viena, que desarrollaron los primeros cerebroides en el laboratorio. En aquel trabajo, los científicos austriacos utilizaron células de pluripotencialidad inducida (iPS) para obtener tejidos tridimensionales de diferentes partes del cerebro, pero no del cerebelo, la última de las regiones cerebrales que se desarrolla.
El trabajo japonés, que se publica ahora en «Cell Reports«, se encuadra en uno de los objetivos de la terapia celular: reemplazar las partes dañadas del organismo con tejidos desarollados a partir de células madre indiferenciadas. En el caso del sistema nervioso central, esa tarea constituye todo un desafío, puesto que además de generar neuronas específicas, también hay que inducir su conexión entre ellas de diferentes maneras muy específicas.
Keiko Muguruma, autora principal de este trabajo, destaca que los hallazgos sobre la organización interna de las células cerebelosas influirán en futuras investigaciones sobre biología del desarrollo.
Los cerebeloides se formaron con células madre embrionarias a las que se administraron moléculas de señalización, hasta que se empezaron a diferenciar en neuronas funcionantes. Las células diferenciadas se organizaron entre ellas y formaron estructuras similares a las del cerebelo.
Factores de crecimiento
Este experimento parte de otros previos con ratones donde se estableció que el factor de crecimiento de fibroblastos 2 (FGF2) conseguía una diferenciación neuronal específica del mesencéfalo y del rombencéfalo.
La diferenciación se producía a las tres semanas, y algo más tarde, a las cinco semanas, se registraba expresión de los marcadores de la capa neuroepitelial de la placa cerebelosa, la parte del sistema nervioso en desarrollo específico del cerebelo. Estas células también exhibieron marcadores específicos de las neuronas de Purkinje, las células granulares y otras neuronas cerebelosas.
Las células expuestas a la proteína FGF2 expresaban marcadores de neuronas de Purkinje maduras y desarrollaron estructuras características de esas células. El estudio electrofisiológico confirmó que la función de todas esas células evolucionaba con la misma normalidad que la estructura.
Algunas células con FGF2 expresaban marcadores concretos de la estructura que permite a las neuronas granulares desarrollarse y migrar, así como de células precursoras de esas neuronas. Las células migraron hacia la capa molecular de la corteza cerebelosa, donde se produce la sinapsis con las células de Purkinje.
En el desarrollo cerebral, es clave dónde se forman las neuronas y cómo se ubican en relación con otras células. En las fases iniciales de formación del cerebelo, tipos celulares particulares se distribuyen desigualmente a ambos lados de la fisura posterolateral.
Tras emplear varios factores, constataron que añadir FGF19 en el día 14 al FGF2 modificaba la formación de la capa neuroepitelial, mientras que si ponían el factor derivado de células estromales 1 entre los días 28 y 35, se mantenía la formación de la estructura neuroepitelial con la polaridad anterior y posterior.
febrero 6/2015 (Diario Médico)
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