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| Mini cerebro con "copas cónicas". Imagen: Elke Gabriel |
Los cerebros en miniatura creados a partir de células madre han brotado espontáneamente estructuras embrionarias parecidas a ojos llamadas "copas ópticas", según un nuevo estudio publicado en la revista Cell Stem Cell.
Si bien las manchas resultantes pueden parecer lichis confusos, los investigadores esperan usarlos para aprender sobre las primeras etapas del desarrollo ocular y obtener nuevos conocimientos sobre los fundamentos de los trastornos de la retina.
Los organoides cerebrales derivados de células madre se utilizan a menudo para estudiar varios aspectos del desarrollo neuronal, aunque hasta ahora no se había superado el desafío de crear mini-cerebros con otros órganos adheridos. Sin embargo, después de tratar sus organoides con ciertos compuestos relacionados con la vitamina A, los autores del estudio observaron que las copas ópticas comenzaron a aparecer en la superficie de estos diminutos cerebros después de aproximadamente 30 días, y se desarrollaron por completo en 50 a 60 días.
La copa óptica es la estructura que da lugar a la retina y la mayor parte del globo ocular, pero aún se desconoce mucho sobre los procesos detrás de este desarrollo. Los científicos han logrado cultivar vasos ópticos aislados a partir de células madre, aunque tales experimentos no lograron revelar cómo estos órganos nacientes parecidos a ojos se integran con el cerebro.
Por lo tanto, de manera crucial, las copas ópticas que aparecieron en este estudio desarrollaron varios tipos de células retinianas que se organizaron en redes neuronales y mostraron conectividad con otras regiones de los organoides cerebrales, volviéndose completamente integradas. Como tal, mostraron una capacidad para responder a la luz, lo que permitió a los investigadores observar algunas de las complejas interacciones que reflejan las que ocurren entre los ojos y el cerebro de un embrión en desarrollo.
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| Las copas ópticas tardaron unos 60 días en desarrollarse por completo. Imagen: Elke Gabriel |
El estudio también es notable por lo que revela sobre la naturaleza de los organoides cerebrales derivados de células madre. Anteriormente, estas estructuras se consideraban tejidos altamente caóticos que carecían de parte posterior o frontal; sin embargo, la aparición de dos copas ópticas colocadas simétricamente sugiere que estos mini-cerebros son, de hecho, capaces de auto-modelar.
Es importante destacar que los investigadores pudieron reproducir de manera confiable estos hallazgos, demostrando que el desarrollo espontáneo de estructuras similares a ojos no fue un evento aleatorio. En total, produjeron 314 mini-cerebros separados, el 72 por ciento de los cuales crecieron vasos ópticos.
"Nuestro trabajo destaca la notable capacidad de los organoides cerebrales para generar estructuras sensoriales primitivas que son sensibles a la luz y albergan tipos de células similares a las que se encuentran en el cuerpo", explicó el autor del estudio Jay Gopalakrishnan en un comunicado.
"Estos organoides pueden ayudar a estudiar las interacciones cerebro-ojo durante el desarrollo del embrión, modelar los trastornos congénitos de la retina y generar tipos de células retinianas específicas del paciente para realizar pruebas de drogas personalizadas y terapias de trasplante".
Fuente: https://www.iflscience.com/brain/mini-brains-in-a-dish-grow-eyelike-structures/