Organoides cerebrales.

       El tema que he elegido es el estudio de modelos neuronales. Hasta hace poco menos de diez años el estudio de tejido nervioso procedente de sistema nervioso humano era a partir de biopsias para determinar patologías o a partir de muestras obtenidas post mortem. En este caso comentaremos imágenes y esquemas referentes al desarrollo de nuevas técnicas y modelos in vitro obtenidos a partir de células madre.

El cerebro es un órgano especialmente difícil de estudiar. En 2013, el equipo de Madeline Lancaster, del Instituto de Biotecnología Molecular de Viena, creó en el laboratorio cerebros en miniatura, también conocidos como organoides cerebrales, a partir de células madre humanas y que son de enorme utilidad en el estudio de la evolución y desarrollos de diversas patologías así como de posibles tratamientos. 

He elegido tres imágenes que ilustran el cómo se generan, cómo se ve lo que se obtiene y una aplicación en el caso de la investigación del origen de la microcefalia  y su relación con el virus del Zika.

1. Generación de un organoide cerebral humano derivado de células madre pluripotenciales inducidas (iPSC).

. (A) Cronología del desarrollo in vivo de cerebro y organoides cerebrales. (B) Ejemplo de organoide cerebral de iPSCs humanas. Los iPSC humanos forman cuerpos embrionarios, desarrollados en neuroectodermo y finalmente diferenciados en epitelio neural y organoides cerebrales.

 Esquema obtenido del artículo original https://doi.org/10.3389/fneur.2017.00626

2. Imagen en color falso de una porción de organoide del cerebro humano de un paciente con trastorno del espectro autista.

La imagen corresponde al corte de una porción de organoide cerebral. La superficie externa correspondería a la corteza cerebral y el lúmen correspondería a la zona ventricular. En rojo se observan los progenitores neuronales, células en división que darán lugar a neuronas durante su migración hacia la superficie. Cuando comienzan a convertirse en neuronas expresan el marcador neuronal de la BetaIII tubulina, adquiriendo ese color verde. En azul están marcados los núcleos mediante un marcador que se integra en el DNA.      

 Artículo Original: https://doi.org/10.1089/scd.2018.0112

       3. Imagen de un organoide cerebral infectado por el virus del Zika. 

A la izquierda organoides del prosencéfalo expuestos al virus Zika en el día 28 durante 24 horas y analizados (derecha) 14 días después (28 + 14). Se muestran imágenes de inmunotinción de muestra y cuantificación de la proliferación celular y la muerte celular en regiones infectadas por el virus. Vemos los “estragos” causados por el virus,  cómo ese orden inicial es alterado y son destruidas muchas neuronas.   Original https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867416304676