✨︎ Resumen (TL;DR):
- Un consorcio internacional de la BRAIN Initiative Cell Atlas Network publicó un atlas de los ganglios basales con datos de humanos, macacos y titíes.
- La base reúne 21 millones de células humanas, 3 millones de células de macaco y 1.5 millones de células de tití.
- La referencia permite comparar poblaciones celulares entre especies y estudiar señales relacionadas con enfermedades neurológicas y psiquiátricas, sin convertir esas asociaciones en diagnósticos o tratamientos.
Un consorcio internacional de la BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN) publicó un atlas de los ganglios basales construido con información de 25.5 millones de células humanas y de otros primates. El mapa combina actividad genética, regulación de genes y ubicación celular para investigar circuitos relacionados con el movimiento y con trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Los ganglios basales son un conjunto de estructuras situadas en zonas profundas del cerebro que participan en la selección de movimientos, el aprendizaje de hábitos y procesos relacionados con la motivación y las emociones. Sus circuitos se han relacionado con el párkinson, la enfermedad de Huntington y trastornos psiquiátricos.
El trabajo forma parte de una colaboración financiada por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH). El Allen Institute informó que participaron cientos de investigadores de más de 50 instituciones en nueve países. Los resultados aparecen en una colección de artículos publicados en revistas de Cell Press.
Millones de células no significan millones de donantes
La cifra de 25.5 millones comprende 21 millones de células humanas, 3 millones de células de macaco y 1.5 millones de células de tití, de acuerdo con el Allen Institute. Para comparar especies, los investigadores también recurrieron a datos de mapas de ratón publicados con anterioridad. Esos datos no forman parte del total de células de primates.
El tamaño de la base celular no equivale al número de individuos estudiados. Nature informó que los 21 millones de células humanas de ese conjunto procedían de seis donantes fallecidos. Las muestras de macacos provenían de tres animales y las de titíes, de dos.
Otros estudios de la colección usaron muestras diferentes. Uno examinó casi 4 millones de células del cuerpo estriado y la corteza prefrontal de 178 adultos fallecidos. Nature reportó que la composición celular variaba entre personas, sobre todo en las células gliales, que cumplen distintas funciones de apoyo y mantenimiento en el cerebro.
La cantidad de células, por sí sola, no describe toda la diversidad de una población. El número y las características de los donantes también importan al interpretar los hallazgos de cada estudio.
Un lenguaje común para comparar células
Los investigadores analizaron tejido cerebral donado con técnicas capaces de identificar la actividad genética de células individuales. También combinaron información sobre la regulación de los genes y la ubicación de las células en el tejido, según los NIH.
El atlas reúne datos sobre:
- Actividad genética de células individuales.
- Regulación de los genes.
- Ubicación celular dentro del tejido.
No todas las mediciones se realizaron en cada una de las 25.5 millones de células.
La nomenclatura compartida es un sistema de clasificación que permite comparar poblaciones celulares entre especies. En uno de los análisis, los investigadores identificaron 61 tipos celulares homólogos presentes en humanos, macacos y titíes, informó Nature.
Con esa clasificación, los laboratorios pueden ubicar sus propios resultados dentro de un marco común y estudiar qué células tienen características comparables en humanos y en animales usados para investigación. Esta distinción resulta necesaria antes de interpretar qué puede trasladarse de un modelo a otro.
El consorcio ofrece acceso a sus datos y herramientas desde la página del atlas de BICAN, que reúne recursos para explorar tipos celulares, anatomía y conjuntos de datos.
Señales para investigar enfermedades
Uno de los estudios identificó una población poco frecuente de neuronas que expresa el receptor de serotonina HTR7. El Allen Institute señaló que el análisis vinculó esa población con señales genéticas de esquizofrenia.
La asociación ofrece un punto de partida para estudiar esas células, pero no demuestra que por sí solas causen el trastorno ni constituye una prueba diagnóstica.
En otra investigación de la colección, un equipo usó una herramienta de regulación genética para aumentar un precursor de la dopamina en células del cuerpo estriado de ratones con un modelo de párkinson. Los NIH indicaron que el enfoque alivió síntomas en esos animales y redujo la gravedad de los efectos secundarios.
Ese resultado pertenece a la investigación preclínica y no demuestra que el enfoque sea seguro o eficaz en personas. Los NIH también indican que los datos se usaron para examinar posibles alteraciones celulares asociadas con el autismo.
En todos estos casos, localizar una señal en un tipo de célula ayuda a formular preguntas más precisas. Todavía hace falta investigar los mecanismos implicados y evaluar cualquier posible intervención.
El proyecto busca extender esta referencia al resto del cerebro. Por ahora, el atlas ofrece a otros equipos una base compartida para comparar muestras y seguir investigando cómo se organizan los circuitos cerebrales. Las señales relacionadas con esquizofrenia, párkinson y autismo siguen siendo preguntas de investigación, no diagnósticos ni tratamientos probados.
