Las neuronas, las células principales que forman nuestro cerebro y médula espinal, se encuentran entre las células que se regeneran más lentamente después de una lesión, y muchas neuronas no logran regenerarse por completo. Y, a pesar de que se ha avanzado mucho en la comprensión de la regeneración neuronal, se desconoce por qué algunas neuronas se regeneran y otras no.
Utilizando la secuenciación de ARN unicelular, un método que determina qué genes se activan en células individuales, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego (EE.UU.) han identificado un nuevo biomarcador que puede usarse para predecir si las neuronas se regenerarán o no después de una lesión.
Al probar su descubrimiento en ratones, descubrieron que el biomarcador era confiable en las neuronas de todo el sistema nervioso y en diferentes etapas de desarrollo. El estudio se publica en la revista 'Neuron'.
«La tecnología de secuenciación unicelular nos está ayudando a observar la biología de las neuronas con mucho más detalle de lo que nunca antes había sido posible, y este estudio demuestra esa capacidad», explica el autor principal Binhai Zheng.
Después de una lesión, estas neuronas se encuentran entre las que tienen menos probabilidades de regenerar axones, las estructuras largas y delgadas que las neuronas utilizan para comunicarse entre sí. Por eso las lesiones del cerebro y la médula espinal son tan devastadoras.
«Tras una lesión en el brazo o la pierna, los nervios pueden regenerarse y, a menudo, es posible lograr una recuperación funcional completa; pero no ocurre así con del sistema nervioso central», señala el primer autor Hugo Kim. En esos casos, añade, «es extremadamente difícil recuperarse de la mayoría de las lesiones cerebrales y de la médula espinal porque esas células tienen una capacidad regenerativa muy limitada».
Es difícil recuperarse de la mayoría de las lesiones cerebrales y de la médula espinal porque esas células tienen una capacidad regenerativa muy limitada
El equipo usó secuenciación de ARN unicelular para analizar la expresión genética en neuronas de ratones con lesiones de la médula espinal. Alentaron a estas neuronas a regenerarse utilizando técnicas moleculares establecidas, pero al final, esto solo funcionó para una parte de las células. Esta configuración experimental permitió a los investigadores comparar datos de secuenciación de neuronas en regeneración y no en regeneración.
Además, al centrarse en un número relativamente pequeño de células (poco más de 300), pudieron observar muy de cerca cada célula individual.
«Al igual que cada persona es diferente, cada célula tiene su propia biología única -señala Zheng-. Explorar las pequeñas diferencias entre las células puede decirnos mucho sobre cómo funcionan esas células».
Utilizando un algoritmo informático para analizar sus datos de secuenciación, identificaron un patrón único de expresión genética que puede predecir si una neurona individual finalmente se regenerará o no después de una lesión. El patrón también incluía algunos genes que nunca antes habían sido implicados en la regeneración neuronal.
