MADRID, 14 Ago. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del Instituto Gulbenkian de Cincia (IGC, Oeiras), en Portugal, y del Instituto Max Planck de Biología Celular y Genética (MPI-CBG), en Alemania, han hallado un nuevo mecanismo que pone al descubierto algunas de las capacidades multitarea que necesitan los embriones para construir una retina funcional.
El descubrimiento, publicado en la revista 'Nature', supone una importante contribución a la comprensión de cómo se construyen los órganos sanos, lo que en última instancia es fundamental para entender cómo surgen las malformaciones orgánicas, que afectan a 8 millones de recién nacidos cada año.
Para funcionar correctamente, los órganos requieren un número preciso de células y una arquitectura funcional, que se establecen durante la embriogénesis. Los embriones son hábiles multitarea: crecen y adquieren forma y arquitectura funcional a la vez.
A pesar de que se ha investigado mucho sobre el desarrollo embrionario, los científicos aún no comprenden bien cómo orquestan los embriones todas estas tareas diferentes en el espacio y el tiempo para garantizar la formación de órganos sanos.
Esta era la cuestión central del estudio dirigido por Caren Norden, jefa de grupo, y MauricioRocha-Martins, investigador postdoctoral. El equipo de investigación, en el que también participaron informáticos, utilizó tecnología de vanguardia para explorar cómo la retina de los vertebrados afronta los retos de crecer profusamente y, al mismo tiempo, remodelar la arquitectura de los tejidos.
La retina de embriones de pez cebra y los organoides de retina humana -estructuras similares a la retina en una placa cultivadas a partir de células humanas- se utilizaron como sistemas modelo porque ambos ofrecen ventajas únicas debido a su pequeño tamaño y gran translucidez, lo que permite observar en tiempo real la organización y el crecimiento de los tejidos.
Las técnicas avanzadas de microscopía, como la microscopía de lámina de luz y la restauración de imágenes de última generación basada en el aprendizaje profundo, proporcionaron una visión sin precedentes de los comportamientos celulares implicados.
Los investigadores observaron que toda una población de neuronas, los fotorreceptores, se reubica temporalmente fuera de la zona del tejido donde residen y deben cumplir su función. Este movimiento activo crea espacio para las células progenitoras entrantes que se dividen en esta zona y producen así más células que más tarde contribuirán a la retina neuronal.
El bloqueo de los movimientos de los fotorreceptores conduce a la congestión, obligando a las células progenitoras a dividirse en el lugar equivocado, lo que a su vez provoca la malformación del tejido. Así, al alejarse transitoriamente, las neuronas evitan la interferencia con las células progenitoras para garantizar un desarrollo armonioso del órgano.
Para Mauricio Rocha-Martins, primer autor del estudio, "se trata de un curioso fenómeno de migración, en el que las neuronas se alejan para luego volver y acabar donde empezaron. Pone de relieve que la migración neuronal, contrariamente a lo que se creía, no sólo desplaza las neuronas a su lugar correcto, sino que también puede desempeñar un papel directo en la coordinación del desarrollo de los órganos".
Las implicaciones de esta investigación van más allá del campo del desarrollo de la retina. El crecimiento simultáneo y la adquisición de una arquitectura funcional es un rasgo distintivo de la mayoría de los órganos en desarrollo; los nuevos hallazgos ofrecen la posibilidad de investigar si otros órganos en desarrollo emplean estrategias similares.
Además, se sabe que los defectos en la migración neuronal pueden causar graves malformaciones cerebrales en humanos. El hallazgo de que un fallo en la migración de las neuronas puede tener consecuencias nocivas que van más allá del posicionamiento de las neuronas señala la importancia de examinar las interacciones entre las células para comprender plenamente las causas de los trastornos del desarrollo humano.
