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Científicos descubrieron recientemente que neuronas humanas cultivadas en laboratorio lograron integrase en el cerebro de ratas huéspedes y responder a estímulos visuales.
En un estudio publicado en la revista Cell Stem Cell , los investigadores demuestran que los organoides cerebrales -grupos de neuronas cultivadas en laboratorio- pueden integrarse en cerebros de rata y responder a estímulos visuales como luces intermitentes.
Los investigadores, se explica en el estudio, cultivaron en el laboratorio neuronas derivadas de células madre humanas durante unos 80 días antes de injertarlas en cerebros de ratas adultas que habían sufrido lesiones en la corteza visual. Al cabo de tres meses, los organoides injertados se habían integrado en el cerebro del huésped: se vascularizaron, crecieron en tamaño y número, enviaron proyecciones neuronales y formaron sinapsis con las neuronas del huésped.
El equipo utilizó virus marcados con fluorescencia que saltan a lo largo de las sinapsis, de neurona a neurona, para detectar y rastrear las conexiones físicas entre el organoide y las células cerebrales de la rata huésped. “Inyectando uno de estos marcadores víricos en el ojo del animal, pudimos rastrear las conexiones neuronales a partir de la retina”, explica H. Isaac Chen, médico y profesor adjunto de Neurocirugía de la Universidad de Pensilvania y autor del estudio. “El trazador llegó hasta el organoide”.
A continuación, los investigadores utilizaron sondas de electrodos para medir la actividad de neuronas individuales dentro del organoide cuando los animales eran expuestos a luces parpadeantes y barras blancas y negras alternantes. “Vimos que un buen número de neuronas dentro del organoide respondían a orientaciones específicas de la luz, lo que nos da pruebas de que estas neuronas organoides eran capaces no sólo de integrarse con el sistema visual, sino que eran capaces de adoptar funciones muy específicas de la corteza visual“.
A los científicos les sorprendió el grado de integración de los organoides en sólo tres meses. “No esperábamos ver este grado de integración funcional tan pronto”, afirma Chen. “Ha habido otros estudios sobre el trasplante de células individuales que muestran que incluso 9 o 10 meses después de trasplantar neuronas humanas a un roedor, aún no están completamente maduras”.
Reconstruir zonas del cerebro lesionado
De acuerdo con los autores del estudio, sus hallazgos podrían servir para realizar terapias de reconstrucción de zonas del cerebro humano lesionadas.
“Los tejidos neuronales tienen el potencial de reconstruir zonas del cerebro lesionado”, dice Chen. “No lo hemos resuelto todo, pero éste es un primer paso muy sólido. Ahora queremos entender cómo podrían utilizarse los organoides en otras zonas del córtex, no sólo en el córtex visual, y queremos comprender las reglas que guían la forma en que las neuronas organoides se integran en el cerebro para poder controlar mejor ese proceso y hacer que ocurra más rápidamente”, agregó.
Con el tiempo, los organoides podrían utilizarse para restaurar la función del cerebro tras una lesión traumática, una intervención quirúrgica invasiva o un ictus, o para ayudar a combatir los efectos de enfermedades neurodegenerativas, como el Parkinson.
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