Una muestra de tejido cerebral puede revelar de qué parte del cerebro procede sin necesidad de observar sus neuronas. Basta con analizar sus grasas: cada territorio tiene una combinación característica, de modo que su composición permite reconocer su origen, de la misma forma que un código postal permite localizar una dirección. Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, han utilizado esas firmas químicas para construir un mapa del cerebro del ratón con 539 territorios.

El hallazgo añade una perspectiva a los mapas que describen el cerebro mediante células, genes y conexiones. Según explica la EPFL en su comunicado, la organización de los lípidos coincide en parte con la anatomía conocida, pero también descubre fronteras que habían pasado inadvertidas. El estudio, titulado The lipidomic architecture of the mouse brain, se publicó en Nature el 23 de septiembre.

Las grasas del cerebro no son un simple depósito de energía. Los lípidos forman las membranas de las neuronas, participan en la comunicación celular y constituyen la mielina, la cubierta que envuelve muchas fibras nerviosas. Sin embargo, su diversidad resulta difícil de distinguir con las técnicas habituales de imagen.

Para cartografiarlos, el equipo utilizó una técnica que dirige un láser hacia puntos concretos de finas secciones cerebrales y registra las moléculas presentes en cada lugar. Analizó 172 lípidos en 109 secciones procedentes de 11 ratones. Después, herramientas de aprendizaje automático (IA) desarrolladas para el proyecto integraron unos siete millones de mediciones en un modelo tridimensional.

El resultado es el Lipid Brain Atlas, un atlas disponible gratuitamente que divide el tejido en 539 "lipizonas", cada una con una mezcla característica de grasas. No son 539 órganos nuevos ni regiones con funciones recién descubiertas: son territorios definidos por su composición química.

Algunas lipizonas se corresponden con regiones o tipos celulares conocidos. Otras relacionan agrupaciones de cuerpos neuronales con áreas distantes hasta las que llegan sus fibras, una conexión que los mapas basados en genes suelen pasar por alto.

Giovanni D’Angelo, uno de los responsables de la investigación, compara los lípidos con códigos postales: partes del cerebro alejadas entre sí, pero relacionadas, pueden compartir una misma dirección química.

La sustancia blanca también mostró una diversidad inesperada. En lugar de una composición relativamente uniforme, apareció como un mosaico de zonas diferenciadas. Esto indica que las células productoras de mielina presentan una variedad química mayor de la que sugieren sus genes. El atlas detectó asimismo fronteras en el plexo coroideo, que produce el líquido cefalorraquídeo, y en los revestimientos de las cavidades internas del cerebro.

El atlas de lípidos cerebrales del ratón. / Luca Fusar Bassini et al.

El equipo estudió además qué ocurre durante el embarazo de los ratones. Los cambios en los lípidos afectaron a numerosas regiones y, en conjunto, fueron mayores que las diferencias habituales entre machos y hembras. La corteza experimentó modificaciones amplias, mientras que un componente de la mielina, la galactosilceramida, aumentó en buena parte de la sustancia blanca.

Los investigadores interpretan estas variaciones como indicios de una adaptación del cerebro a las exigencias de la gestación. El estudio no demuestra, sin embargo, que los mismos cambios se produzcan en mujeres embarazadas.

El atlas proporciona una referencia para investigar el desarrollo, el envejecimiento y las enfermedades cerebrales. Su posible utilidad en humanos exige una distinción importante: lo transferible no es este mapa del ratón, sino el método para construirlo y la evidencia de que los lípidos siguen una organización precisa.

Fuente: Levante - EMV