Una nueva investigación ha demostrado que los «mini cerebros» humanos pueden integrarse con cerebros de rata dañados para realizar funciones relacionadas con la vista, un paso prometedor hacia un futuro en el que el tejido cerebral cultivado en laboratorio puede revertir la ceguera en las personas.
El desafío: si la corteza visual, la parte del cerebro que recibe y procesa la información de los ojos, está dañada por una lesión o enfermedad, una persona puede perder la capacidad de ver.
Todavía no sabíamos si los organoides implantados en la corteza visual realmente funcionarían como tejido cerebral natural.
Los investigadores han especulado que el injerto de organoides cerebrales (grupos de células cultivadas en laboratorio que imitan la estructura del tejido cerebral real) en una corteza visual dañada podría devolver a las personas parte o incluso la totalidad de su visión.
Esta área de estudio aún es muy nueva, pero investigaciones anteriores han demostrado que los cerebros de las ratas bebé aceptan e integran injertos de minicerebros humanos. Era una señal prometedora, pero aún no sabíamos si los organoides implantados en la corteza visual realmente funcionarían como tejido cerebral natural.
¿Qué hay de nuevo? Para averiguarlo, los investigadores de la Universidad de Pensilvania cultivaron organoides cerebrales en su laboratorio durante 80 días. Luego injertaron los grupos de células en los cerebros de 46 ratas que habían sufrido lesiones en sus cortezas visuales.
Después de tres meses, alrededor del 82 % de los injertos se habían integrado con éxito en los cerebros de las ratas: las células cultivadas en el laboratorio crecieron en tamaño y número, formaron sinapsis con las propias neuronas de las ratas y desarrollaron vasculaturas saludables.
«Estas neuronas organoides… fueron capaces de adoptar funciones muy específicas de la corteza visual».
Para averiguar si los minicerebros humanos en realidad se estaban convirtiendo en partes funcionales de la corteza visual, los investigadores utilizaron virus fluorescentes, que usan sinapsis para viajar entre las neuronas, para mapear la red neuronal.
«Al inyectar uno de estos marcadores virales en el ojo del animal, pudimos rastrear las conexiones neuronales aguas abajo de la retina», dijo el autor principal H. Isaac Chen. El rastreador llegó hasta el organoide.
Una vez que supieron que estas conexiones específicas se habían formado entre los cerebros de las ratas y los organoides, los investigadores conectaron electrodos a las neuronas en los mini cerebros trasplantados. Eso les permitió medir la actividad en los organoides mientras las ratas estaban expuestas a luces intermitentes.
“Vimos que una buena cantidad de neuronas dentro del organoide respondieron a orientaciones específicas de la luz, lo que nos da evidencia de que estas neuronas organoides no solo pudieron integrarse con el sistema visual, sino que también pudieron adoptar funciones muy específicas del visual. corteza”, dijo Chen.
Las advertencias: mientras que alrededor del 75% de las neuronas en las propias cortezas visuales de las ratas respondieron a la estimulación de la luz, solo el 20% de las de los minicerebros humanos injertados lo hicieron.
“Había menos neuronas que respondían a la luz de lo ideal”, dijo Chen a Technology Networks . “Comprender cómo mejorar esta tasa de respuesta/integración es uno de nuestros principales objetivos para el futuro”.
“Los tejidos neurales tienen el potencial de reconstruir áreas del cerebro lesionado”.
El tipo de daño que afecta la visión sufrido por los roedores en el estudio tampoco es exactamente el mismo tipo que generalmente causa ceguera en las personas, por lo que esa es otra área madura para un estudio futuro.
“Aunque la cavidad de aspiración que hicimos es una especie de lesión cerebral, no es un buen modelo para afecciones como lesión cerebral traumática y accidente cerebrovascular”, dijo Chen. “Nos gustaría trasladar nuestros estudios de trasplante a este tipo de modelos en el futuro”.
Mirando hacia el futuro: como es el caso con todos los estudios con ratas, existe la posibilidad de que los humanos respondan a este procedimiento de una manera completamente diferente, por lo que se necesita mucha más investigación antes de que alguien pueda intentar usar organoides para reparar el daño cerebral en las personas.
Sin embargo, los investigadores creen que el potencial es enorme.
“Los tejidos neurales tienen el potencial de reconstruir áreas del cerebro lesionado”, dijo Chen. “No hemos resuelto todo, pero este es un primer paso muy sólido.
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