¿Cómo sabemos si nuestro cerebro es capaz de repararse a sí mismo?

resumen: Un nuevo estudio examina el potencial regenerativo del cerebro humano en el envejecimiento y las enfermedades neurológicas, lo que podría proporcionar una alternativa a las estrategias tradicionales para mejorar o restaurar la función cerebral. Recientes estudios transcripcionales de una sola célula en el hipocampo humano adulto han arrojado resultados contradictorios, y los autores encuentran que el diseño, el análisis y la interpretación de estos estudios en el hipocampo humano adulto pueden superponerse con problemas específicos que requieren atención especial y se beneficiarían enormemente de una discusión abierta en el campo.

fuente: Saber

¿Nuestro cerebro es capaz de regenerarse? ¿Podemos aprovechar esta capacidad regenerativa durante el envejecimiento o en condiciones neurodegenerativas? Estas preguntas han alimentado un intenso debate en el campo de la neurociencia durante muchos años.

Un nuevo estudio del Instituto Holandés de Neurociencia muestra por qué hay resultados contradictorios y sugiere una hoja de ruta sobre cómo resolver estos problemas.

La idea de explotar el potencial regenerativo del cerebro humano en el envejecimiento o enfermedades neurológicas representa una alternativa particularmente atractiva a las estrategias convencionales para mejorar o restaurar la función cerebral, especialmente dada la falta actual de estrategias terapéuticas efectivas en trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer.

La cuestión de si el cerebro humano posee o no la capacidad de regenerarse ha estado en el centro de un intenso debate científico durante muchos años, y estudios recientes han arrojado resultados contradictorios.

Un nuevo estudio de Giorgia Tosoni y Dilara Ayyildiz, supervisado por Evgenia Salta en el Laboratorio de Neurogénesis y Neurodegeneración, analiza críticamente y vuelve a analizar conjuntos de datos publicados anteriormente. ¿Cómo es posible que aún no hayamos encontrado una respuesta clara a este enigma?

Estudios previos en los que se clasificaron las células en división en el cerebro humano post mortem han demostrado que, de hecho, pueden surgir nuevas células a lo largo de la edad adulta en el hipocampo de nuestro cerebro, una estructura que desempeña un papel importante en el aprendizaje y la memoria y que también se ve muy afectada por la enfermedad de Alzheimer.

Sin embargo, otros estudios contradicen estos hallazgos y no pueden detectar la generación de nuevas células cerebrales en esta área. Tanto las confusiones conceptuales como las metodológicas probablemente contribuyeron a estas observaciones aparentemente opuestas. Por lo tanto, dilucidar el alcance de la regeneración en el cerebro humano sigue siendo un desafío.

Última tecnología

Los avances recientes en las tecnologías de transcripción unicelular han brindado información valiosa sobre los diferentes tipos de células presentes en los cerebros humanos de donantes fallecidos que padecen diversas enfermedades cerebrales.

Hasta la fecha, se han utilizado técnicas de transcripción unicelulares para caracterizar poblaciones de células raras en el cerebro humano. Además de identificar tipos de células específicos, la secuenciación de ARN mononuclear también puede sondear perfiles de expresión de genes específicos para revelar la complejidad de las células en el hipocampo.

El advenimiento de las tecnologías de transcripción unicelular se vio inicialmente como una panacea para resolver la controversia en este campo. Sin embargo, estudios recientes de secuenciación de ARN de una sola célula en el hipocampo humano han arrojado resultados contradictorios.

Dos estudios ya identificaron células madre neurales, mientras que un tercero no logró detectar ninguna población neuronal. ¿Estos nuevos métodos, nuevamente, finalmente no lograron resolver el debate sobre la existencia de la regeneración del hipocampo en humanos? ¿Seremos finalmente capaces de superar los desafíos conceptuales y técnicos y reconciliar puntos de vista y resultados aparentemente opuestos?

Problema técnico

En este estudio, los investigadores discutieron críticamente y volvieron a analizar conjuntos de datos de transcriptomas unicelulares publicados anteriormente. Advierten que el diseño, el análisis y la interpretación de estos estudios en el hipocampo humano adulto pueden confundirse con cuestiones específicas que requieren modificaciones conceptuales, metodológicas y computacionales.

A través de un nuevo análisis de conjuntos de datos publicados anteriormente, se investigó una serie de desafíos específicos que requieren una atención especial y que se beneficiarían enormemente de una discusión abierta en este campo.

Giorgia Tosoni: ‘Analizamos estudios de transcriptomas unicelulares publicados anteriormente y realizamos un metanálisis para evaluar si las poblaciones neuronales adultas podían identificarse de manera confiable en diferentes especies, particularmente al comparar ratones y humanos.

El proceso neuronal en ratones adultos está muy bien caracterizado y se conocen las características de los diferentes grupos celulares implicados. Estas son, de hecho, las mismas firmas moleculares y celulares que se han utilizado ampliamente en el campo para identificar neuronas en el cerebro humano.

Sin embargo, debido a las muchas adaptaciones evolutivas, esperaríamos que la neurogénesis entre ratones y humanos fuera diferente. Examinamos los marcadores para cada tipo de neurona y examinamos la cantidad de marcadores superpuestos entre los dos tipos.

Encontramos muy poca o ninguna superposición entre los dos, lo que sugiere que los signos inferidos por ratones que hemos estado usando durante mucho tiempo podrían no ser apropiados para el cerebro humano. También descubrimos que tales estudios requieren suficiente poder estadístico: si la regeneración de neuronas ocurre en el cerebro humano adulto, esperaríamos que fuera muy rara. Por lo tanto, sería necesario secuenciar suficientes células para identificar esas poblaciones raras, presumiblemente neuronales.

Otros parámetros también son importantes, por ejemplo, la calidad de las muestras. El intervalo de tiempo entre la muerte del donante y el procesamiento definitivo es crítico, porque la calidad del tejido y los datos resultantes disminuyen con el tiempo.

La reproducción es la clave.

Dilara Ayyildiz: “Estas nuevas tecnologías, cuando se aplican adecuadamente, brindan una oportunidad única para mapear la regeneración del hipocampo en el cerebro humano y explorar qué tipos y estados de células pueden ser más susceptibles a las intervenciones terapéuticas en el envejecimiento, enfermedades neurodegenerativas y neuropsiquiátricas”. Sin embargo, la reproducibilidad y la consistencia son claves.

Mientras realizábamos el análisis, nos dimos cuenta de que algunos detalles y parámetros aparentemente pequeños pero muy importantes en la tubería experimental y computacional podrían tener un impacto significativo en los resultados y, por lo tanto, afectar la interpretación de los datos.

Los informes precisos son esenciales para hacer que estos experimentos de transcripción unicelulares y sus análisis sean reproducibles. Una vez que volvimos a analizar estos estudios previos utilizando canalizaciones y estándares computacionales comunes, nos dimos cuenta de que la aparente controversia en esta área podría ser engañosa: con nuestro trabajo, sugerimos que en realidad puede haber más en qué estar de acuerdo de lo que pensábamos anteriormente. .

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Acerca de estas noticias de investigación en neurociencia

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“Mapeo de la neurogénesis del hipocampo adulto utilizando transcriptomas unicelulares: ¿reconciliación o controversia alimentada?Por Giorgia Tosoni et al. nervioso

un resumen

Mapeo de la neurogénesis del hipocampo adulto utilizando transcriptomas unicelulares: ¿reconciliación o controversia alimentada?

Reflejos

• El perfil de una sola célula de la neurogénesis en el hipocampo adulto puede proporcionar información clave
• Las confusiones metodológicas y conceptuales pueden afectar los conjuntos de datos resultantes
• El tamaño de la muestra, la estratificación, el procesamiento de datos y la selección de marcadores son fundamentales
• Los esfuerzos deben centrarse en la optimización y el intercambio público de protocolos y canalizaciones.

resumen

La idea de explotar el potencial regenerativo del cerebro humano en el envejecimiento fisiológico o enfermedades neurológicas representa una alternativa particularmente atractiva a las estrategias convencionales para potenciar o restaurar la función cerebral. Sin embargo, la primera pregunta importante que debe abordarse es si el cerebro humano tiene la capacidad de regenerarse.

La existencia de neurogénesis en el hipocampo adulto ha estado en el centro de un intenso debate científico durante muchos años. El advenimiento de las tecnologías de transcripción unicelular se vio inicialmente como una panacea para resolver esta controversia. Sin embargo, estudios recientes de secuenciación de ARN de una sola célula en el hipocampo humano han arrojado resultados contradictorios.

Aquí, discutimos críticamente y volvemos a analizar conjuntos de datos de transcriptomas unicelulares relacionados con AHN publicados anteriormente.

Argumentamos que, aunque prometedor, el perfil transcripcional de una sola célula de AHN en el cerebro humano puede confundirse por factores metodológicos, conceptuales y biológicos que deben abordarse de manera consistente en todos los estudios y discutirse abiertamente dentro de la comunidad científica.