Un nuevo mapa celular del cerebro humano permite observar con gran detalle cómo cambian la actividad genética y distintos tipos de células durante el envejecimiento y en enfermedades como Alzheimer, Parkinson y esquizofrenia.
El trabajo forma parte del consorcio internacional PsychAD y reúne nueve investigaciones publicadas por revistas del grupo Nature.
Uno de los principales estudios analizó más de 6,3 millones de núcleos celulares procedentes de 1.494 donantes.
Mapa celular del cerebro analiza millones de células
Los investigadores estudiaron la corteza prefrontal dorsolateral, una región relacionada con funciones como la toma de decisiones, el comportamiento, las emociones y otras capacidades cognitivas.
Las muestras procedían de personas sin enfermedades neurológicas conocidas y de pacientes con diferentes trastornos.
El conjunto incluyó casos de Alzheimer, Parkinson, demencia con cuerpos de Lewy, demencia vascular, demencia frontotemporal, esquizofrenia y trastorno bipolar, entre otras condiciones.
Los científicos identificaron 27 grandes subclases celulares y estudiaron cómo cambia la actividad de sus genes.
Enfermedades comparten algunos procesos biológicos
Uno de los hallazgos más importantes fue que diferentes enfermedades cerebrales pueden compartir determinadas alteraciones moleculares.
Sin embargo, cada trastorno también presenta características celulares propias.
Esto podría ayudar a explicar por qué enfermedades diferentes generan algunos síntomas similares y, al mismo tiempo, evolucionan de manera distinta.
Los investigadores también observaron diferencias importantes entre personas que padecían una misma enfermedad.
Genética puede afectar células específicas
Otros trabajos del proyecto buscaron conectar las variantes genéticas asociadas con enfermedades cerebrales con los tipos concretos de células donde podrían ejercer sus efectos.
Los grandes estudios genéticos han identificado numerosas variantes relacionadas con trastornos neurológicos y psiquiátricos.
El problema es que conocer una variante de riesgo no siempre permite saber qué ocurre después dentro del cerebro.
Los nuevos análisis permiten relacionar algunas de esas variantes con cambios en la actividad genética de neuronas, células inmunitarias, células gliales y vasos sanguíneos.
Estudian cómo envejece el cerebro
Otro de los estudios analizó más de 1,3 millones de núcleos celulares procedentes de 284 donantes sin trastornos neurológicos diagnosticados.
Las edades abarcaron desde bebés hasta adultos mayores.
Los científicos observaron cambios importantes durante el desarrollo temprano, una mayor estabilidad durante la edad adulta y nuevas modificaciones moleculares durante el envejecimiento.
En las edades avanzadas aparecieron cambios relacionados con respuestas inmunitarias, estrés celular y ritmos circadianos.
Estos datos pueden ayudar a diferenciar los cambios normales asociados con la edad de aquellos relacionados con una enfermedad.
Alzheimer no evoluciona igual en todos los pacientes
Los trabajos también mostraron una considerable diversidad biológica entre personas con enfermedad de Alzheimer.
Los científicos identificaron poblaciones celulares y patrones moleculares relacionados con el deterioro cognitivo, la progresión de la enfermedad y algunos síntomas neuropsiquiátricos.
Esto refuerza la idea de que el Alzheimer no sigue exactamente el mismo proceso biológico en todos los pacientes.
En el futuro, esta información podría contribuir al desarrollo de tratamientos más personalizados.
Una base para futuras investigaciones
PsychAD comenzó en 2019 con apoyo del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de Estados Unidos.
El consorcio busca comprender cómo interactúan los genes, las células y las enfermedades cerebrales.
Sus investigadores pretenden ampliar progresivamente la cantidad de muestras disponibles y facilitar los datos a científicos de distintos países.
El nuevo mapa celular del cerebro no representa todavía una cura ni una nueva prueba médica para Alzheimer u otros trastornos.
Su principal valor está en ofrecer una referencia detallada para investigar qué células y procesos biológicos pueden intervenir en diferentes enfermedades y, eventualmente, identificar nuevos objetivos para tratamientos.
Escrita por Juan Antonio Roman Morales
