Los científicos cartografían 539 regiones lipídicas distintas en el cerebro de ratón

Los científicos de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) han creado el primer mapa tridimensional detallado de los lípidos en el cerebro de ratón. El estudio, publicado en la revista Nature, identifica 539 zonas químicas distintas, a las que los investigadores denominaron "lipizones". Estos hallazgos revelan una organización compleja de moléculas grasas que los mapas cerebrales tradicionales han pasado por alto.

Cartografía del paisaje lipídico

Los lípidos son esenciales para la estructura y la comunicación cerebral, formando las membranas celulares y el aislamiento de mielina. Sin embargo, las técnicas de imagen convencionales han tenido dificultades para distinguir moléculas lipídicas individuales, lo que ha dejado un vacío en la comprensión de su distribución. Para abordar esto, un equipo liderado por Giovanni D'Angelo, Luca Fusar Bassini y Gioele La Manno utilizó imágenes de espectrometría de masas para analizar secciones finas de tejido cerebral.

Los investigadores examinaron 172 lípidos diferentes en 109 rebanadas cerebrales recolectadas de 11 ratones. Este proceso generó aproximadamente 7 millones de mediciones, que se combinaron en una reconstrucción 3D integral utilizando herramientas de aprendizaje automático desarrolladas para el proyecto. El atlas resultante muestra que los lípidos están dispuestos en patrones altamente organizados, con cada zona teniendo una firma química característica.

"Así que los científicos solo han tenido una imagen borrosa de cómo difieren los lípidos de una parte del cerebro a otra", dice Giovanni D'Angelo, profesor en la Cátedra de Nutrición y Metabolismo de la Fundación Kristian Gerhard Jebsen en la EPFL. "Esa brecha es importante, porque los cambios en los lípidos cerebrales están cada vez más vinculados a condiciones que van desde la depresión hasta la enfermedad de Alzheimer".

Complejidad inesperada en la sustancia blanca

El atlas reveló que la sustancia blanca, el tejido que contiene fibras nerviosas que conectan diferentes regiones del cerebro, no es químicamente uniforme como se pensaba anteriormente. En cambio, contiene numerosas zonas lipídicas distintas. Esto sugiere que las células responsables de producir mielina son químicamente más diversas de lo que su composición genética por sí sola indicaría.

"Esto muestra que las células que producen mielina son mucho más variadas en su química de lo que sus genes por sí solos sugerirían", dice Luca Fusar Bassini.

El estudio también identificó límites químicos inesperados en el plexo coroideo, la estructura responsable de producir el líquido cefalorraquídeo, y en los tejidos que recubren las cavidades internas del cerebro. Algunas de las regiones identificadas corresponden a estructuras anatómicas establecidas, mientras que otras revelan conexiones entre cuerpos de células nerviosas distantes que eran difíciles de detectar utilizando mapas basados en la actividad génica.

"En efecto, los lípidos funcionan como códigos postales, dando a partes distantes pero relacionadas del cerebro la misma dirección química", dice D'Angelo.

Impacto del embarazo en la química cerebral

Más allá de cartografiar la estructura, el atlas proporcionó información sobre cómo cambia la química cerebral durante el embarazo. Los investigadores encontraron cambios sustanciales en la composición lipídica en numerosas regiones cerebrales de ratones embarazadas. Estos cambios fueron más pronunciados que las diferencias lipídicas típicas observadas entre ratones machos y hembras.

La corteza, que forma la capa externa del cerebro, mostró cambios particularmente extensos. Además, los niveles de galactosil ceramida, un componente importante de la mielina, aumentaron drásticamente en gran parte de la sustancia blanca del cerebro.

"Juntos, estos cambios sugieren que el cerebro sintoniza su propio cableado para satisfacer las demandas del embarazo", dice Gioele La Manno. "El Atlas revela que el cerebro ajusta constantemente sus lípidos para satisfacer las necesidades cambiantes del cuerpo".

Por qué es importante

El Atlas Lipídico del Cerebro está disponible gratuitamente en línea y sirve como referencia para el tejido cerebral de ratones sanos. Si bien el mapa específico no se puede aplicar directamente a los humanos, el método utilizado para crearlo podría ayudar a los investigadores a descubrir patrones comparables en el cerebro humano. Al combinar la información lipídica con mapas genéticos y celulares existentes, los científicos pueden obtener una comprensión más completa de la organización cerebral y de cómo cambia su química con el tiempo. Este recurso puede ayudar a investigar cómo las alteraciones en la distribución de lípidos contribuyen al desarrollo cerebral, el envejecimiento y trastornos como la enfermedad de Alzheimer y la depresión.

Fuentes (en inglés)

• sciencedaily.com: Scientists uncover a hidden map of the brain with 539 distinct regions | ScienceDaily
• indiatoday.in: Scientists uncover 539 unique compartments in brain previously unknown to science - India Today
• news.ssbcrack.com: Researchers Develop Detailed Lipid Brain Atlas Revealing 539 Distinct Chemical Zones - SSBCrack News

Traducción con IA del artículo original en inglés, revisada automáticamente para que diga lo mismo que el original. Las fuentes fueron verificadas en inglés.