Organoides cerebrales humanos trasplantados a ratas responden a estímulos visuales

Redacción Ciencia.- Un equipo de científicos ha demostrado que los organoides cerebrales humanos cultivados en laboratorio y trasplantados en cerebros de rata responden a estímulos visuales como luces intermitentes.

Los detalles del estudio se han publicado este jueves en la revista Cell Stem Cell.

Tras varias décadas de investigación, ha quedado demostrado que es posible trasplantar neuronas humanas a cerebros de roedores y, más recientemente, que los organoides cerebrales humanos se pueden integrar en cerebros de roedores en desarrollo.

Sin embargo, aún no se ha estudiado si los injertos de organoides pueden integrarse funcionalmente en el sistema visual de cerebros adultos lesionados.

Para estudiarlo, el equipo trasplantó tejido de un organoide cerebral (su estructura es parecida a la del cerebro) en cerebros lesionados de ratas.

Así, «pudimos observar neuronas individuales dentro de esta estructura para comprender mejor la integración de los organoides trasplantados», detalla el autor principal, H. Isaac Chen, de la Universidad de Pensilvania.

Los investigadores cultivaron en el laboratorio neuronas generadas de células madre humanas durante unos 80 días antes de injertarlas en cerebros de ratas adultas que habían sufrido lesiones en la corteza visual.

A los tres meses, los organoides injertados se habían integrado en el cerebro del huésped: se vascularizaron, crecieron, enviaron proyecciones neuronales y formaron sinapsis con las neuronas del huésped.

El equipo usó virus marcados con fluorescencia que saltan a lo largo de las sinapsis, de neurona a neurona, para observar las conexiones físicas entre el organoide y las células cerebrales de la rata huésped, así «pudimos rastrear las conexiones neuronales a partir de la retina del animal», explica Chen.

Después, expusieron a los animales a luces intermitentes y a barras blancas y negras alternas, y usaron sondas de electrodos para medir la actividad de neuronas individuales dentro del organoide cuando los animales estaban frente a estos estímulos visuales.

«Vimos que un buen número de neuronas del organoide respondían a orientaciones específicas de la luz, lo que prueba que estas neuronas organoides son capaces no sólo de integrarse con el sistema visual, sino también de adoptar funciones muy específicas de la corteza visual», subraya el investigador.

«No esperábamos ver este grado de integración funcional tan pronto», afirma Chen, porque «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».

Pero «los tejidos neuronales tienen el potencial de reconstruir zonas del cerebro lesionado», concluye el investigador.

Y aunque «no lo hemos resuelto todo», apunta Chen, «éste es un primer paso muy sólido. Ahora queremos entender cómo podrían utilizarse los organoides en otras zonas del córtex, no sólo en el visual, y queremos entender las reglas que guían cómo se integran las neuronas organoides en el cerebro para poder controlar mejor ese proceso y hacer que ocurra más rápidamente».