El cerebro es un mosaico

El día de Todos los Santos apareció en la web de la revista Science una perla de artículo, y como ha pasado relativamente desapercibido en otros medios me animo a contároslo. El objetivo inicial de los autores era comprobar si las células que forman nuestro cerebro son genéticamente diferentes entre sí. La respuesta es que sus genomas son bastante más distintos de lo que se creía.

Los genetistas se han pasado los últimos diez años creando un catálogo con todas las diferencias genéticas que tenemos los humanos, ya que ahí reside la base biológica de lo que nos hace distintos en la manera de responder a fármacos, en la predisposición a enfermar o en cómo nos influye el ambiente. Además, el genoma de cada uno de nosotros también va cambiando con el tiempo, al acumular lentamente mutaciones en las células de los distintos órganos del cuerpo. Este otro tipo de variación «intra-individual» entre células está mucho menos estudiada, lo cual quiere decir que realmente sabemos bastante poco. De ahí el interés de este trabajo, realizado por investigadores norteamericanos y europeos, en el que se centraron en analizar las diferencias entre los genomas de neuronas individuales de un mismo cerebro. Evidentemente esto no es sencillo de hacer, por lo que los científicos tuvieron que ingeniárselas.

Por un lado, crearon neuronas a partir de células de la piel de personas sanas, usando el famoso procedimiento de la reprogramación: tras obtener células pluripotentes de cada donante, las transformaron después en neuronas y analizaron el genoma de cada neurona por separado. Curiosamente, observaron que estas neuronas (supuestamente idénticas) se distinguían unas de otras por el número de veces que aparecen repetidos algunos segmentos del genoma. Y además, estas diferencias eran muy superiores a las observadas para células de la piel de la misma persona. Para confirmar este hallazgo, obtuvieron muestras del cerebro de tres personas fallecidas (alrededor de 100 neuronas de cada cerebro), analizaron sus genomas y obtuvieron resultados similares. De hecho, los investigadores creen que hasta un 40% de las neuronas de un mismo cerebro tienen diferencias notables en sus genomas.

Lo cual, lógicamente, lleva a la pregunta de por qué sucede esto con más frecuencia en el cerebro que en otros órganos. Una respuesta podría ser que es el resultado de la propia evolución cerebral, pues ya hace unos años se vio que este tipo de regiones repetidas habían sido importantes durante la evolución de los homínidos. De hecho, unos meses atrás comenté aquí mismo el caso de un gen que sufrió una de estas duplicaciones hace dos millones de años y esto favoreció la formación de conexiones entre neuronas. Pero otra posibilidad bastante sugerente es que esas diferencias genéticas entre neuronas hermanas (y vecinas) hace posible la plasticidad cerebral: nuestro cerebro está constantemente cambiando en respuesta a estímulos, recuerdos, lo que aprendemos… y esto se refleja en que las neuronas deben establecer nuevas conexiones para crear circuitos y redes que sustenten esas experiencias. En otros tejidos, esto podría lograrse reemplazando unas células por otras nuevas, pero la inmensa mayoría de nuestras neuronas no cambian en toda nuestra vida. Quizás sea precisamente la gran diversidad genética lo que hace posible su increíble plasticidad.