El cerebro parece una estructura única, pero en su formación podría estar dividido. Una investigación liderada por científicos de Stanford y publicada en Nature Neuroscience indica que el desarrollo cerebral comienza a partir de dos poblaciones de células embrionarias que siguen caminos diferentes y que, posteriormente, colaboran entre sí para construir el órgano completo.Cabe destacar que el descubrimiento se centra en las primeras etapas del desarrollo embrionario, mucho antes de que aparezcan las neuronas "maduras". Durante la gastrulación, un momento decisivo en el que las células del embrión comienzan a adquirir destinos específicos, los investigadores observaron que determinados progenitores celulares se especializan en regiones diferentes de lo que acabará siendo el cerebro. Un grupo destinado a generar el prosencéfalo y el mesencéfalo, mientras que otro origina el romboencéfalo, que incluye una buena parte de las estructuras del tronco encefálico.El origen de la división está en las primeras etapas del desarrollo Para realizar el inmunoteñido, primero se diferenciaron células madre pluripotentes humanas hacia un fenotipo similar al ectodermo neural anterior (aNE) o posterior (pNE) durante un periodo de dos días. Tras marcar con tinte fluorescente las células pNE, estas se combinaron con las células aNE sin colorear. Posteriormente, los cocultivos resultantes se expusieron por dos días más a señales de inducción específicas de prosencéfalo, mesencéfalo o rombencéfaloPara descubrir esta división, el equipo estudió el desarrollo temprano del cerebro en embriones de ratón. Posteriormente, comprobó que las células madre pluripotentes humanas pueden seguir rutas similares cuando reciben las señales moleculares adecuadas. De este modo, los resultados apuntan a que esta separación temprana no es exclusiva de los roedores, sino que forma parte de un mecanismo de desarrollo presente en otros animales, incluyendo los humanos.Las dos poblaciones celulares presentan además diferencias moleculares claras. Las células destinadas a formar parte del prosencéfalo y el mesencéfalo están asociadas a la actividad del gen Otx2, mientras que las precursoras del rombocéfalo expresan Gbx2. También presentan distintas configuraciones de cromatina, es decir, diferentes formas de organizar y empaquetar el ADN. Esta característica podría determinar qué genes pueden activar durante el desarrollo y, por tanto, qué tipo de tejido termina produciendo cada población.El descubrimiento tiene una consecuencia práctica importante para la investigación de células madre. Durante años, algunos experimentos destinados a obtener células características del romboencéfalo han tenido dificultades para reproducir correctamente su desarrollo. Según los investigadores, una posible explicación es que se intentaba transformar sus células a progenitores que ya habían tomado el camino molecular hacia otras regiones cerebrales. El nuevo trabajo destaca así la importancia de recrear las etapas más tempranas del desarrollo, en lugar de centrarse únicamente en conseguir la neurona final. El cerebro sí puede aprender a hacer dos cosas a la vez: descubren cómo la práctica "rediseña" nuestra menteCabe destacar que el equipo consiguió además producir a partir de células madre humanas neuronas motoras propias del rombencéfalo. Las células obtenidas presentaban proteínas propias características de estas neuronas y eran capaces de generar actividad eléctrica, una señal de que habían adquirido propiedades funcionales. Este avance podría proporcionar nuevas herramientas para estudiar enfermedades que afectan al tronco encefálico y para comprender mejor cómo se desarrollan las células que controlan funciones esenciales del organismo.Un patrón que podría tener más de 500 millones de años La investigación también plantea una cuestión muy interesante sobre la evolución. Los científicos encontraron indicios del mismo patrón de desarrollo de embriones en ratones, macacos, peces cebra y otras especies separadas por cientos de millones de años de evolución. Sus antepasados comunes vivieron aproximadamente hace 550 millones de años.Esto plantea la posibilidad de que el cerebro conserve un antiguo modelo de desarrollo basado en dos sistemas celulares que acabaron integrándose en un mismo órgano. No obstante, los resultados no demuestran que originalmente fueran dos cerebros independientes ni que evolucionaran por separado. Esa cuestión permanece abierta.Lo que sí revela el estudio es que la aparente unión del cerebro comienza con una división mucho más pronunciada. Antes de convertirse en el complejo órgano que permite percibir, pensar y controlar el cuerpo, sus células parecen tomar caminos distintos desde los primeros momentos del desarrollo embrionario.