Describen por primera vez las modificaciones químicas que ocurren en las moléculas de ADN de las neuronas
El metiloma de cada célula ofrece una lectura distinta, lo que ha ayudado a los expertos a clasificar las neuronas en subtipos
Científicos de Salk Institute y de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) han descrito por primera vez las modificaciones químicas que ocurren en las moléculas de ADN de las neuronas, lo que permite conocer los motivos por los que las células cerebrales son diferentes entre sí.
Y es que, según han publicado los investigadores en la revista 'Science', el metiloma de cada célula (el patrón de metilación de un genoma) ofrece una lectura distinta, lo que ha ayudado a los expertos a clasificar las neuronas en subtipos.
"Creemos que es bastante sorprendente que podamos separar un cerebro en células individuales, secuenciar sus metilomas e identificar nuevos tipos de células junto a sus los interruptores genéticos que hacen que sean distintas entre sí", ha explicado el autor principal del estudio, Joseph Ecker, profesor y director del Laboratorio de Análisis Genómico de Salk y un investigador del Instituto Médico Howard Hughes.
DEFINEN LOS TIPOS NEURONALES SEGÚN SUS METILOMAS
Hasta ahora, para detectar diferentes tipos de neuronas, los científicos han estudiado los niveles de moléculas de ARN dentro de las células individuales, si bien estos niveles suelen cambiar rápidamente durante el día. Por ello, el nuevo trabajo se ha centrado en los metilomas ya que suelen ser más estables.
"Nuestra investigación demuestra que podemos definir claramente los tipos neuronales según sus metilomas. Esto abre la posibilidad de entender lo que hace que dos neuronas, que se sitúan en la misma región del cerebro, se comportan de manera diferente", ha recalcado la coautora del proyecto, Margarita Behrens.
El equipo comenzó su trabajo tanto en cerebros de ratón como en el de personas, centrándose en la corteza frontal, el área del cerebro responsable del pensamiento complejo, la personalidad, los comportamientos sociales y la toma de decisiones, entre otras cosas. Para ello, aislaron 3.377 neuronas de la corteza frontal de ratones y 2.784 neuronas de la corteza frontal de una persona fallecida de 25 años de edad.
Los investigadores utilizaron un nuevo método llamado 'snmC-seq' capaz de secuenciar los metilomas de cada célula. A diferencia de otras células en el cuerpo, las neuronas tienen dos tipos de metilación, por lo que el enfoque mapeado fue de dos tipos: metilación CG (para la secuencia de ADN que contiene los nucleótidos citosina y guanina) y metilación no-CG.
De esta forma, los científicos descubrieron que las neuronas de la corteza frontal del ratón, estaban agrupadas en 16 subtipos basadas en patrones de metilación, mientras que las neuronas de la corteza frontal humana eran más diversas y formaron 21 subtipos.
Asimismo, las neuronas inhibidoras mostraron patrones de metilación más conservados entre los ratones y los humanos, en comparación con las neuronas excitatorias. "Este estudio abre una nueva ventana a la increíble diversidad de las células cerebrales", han señalado los expertos, quienes han informado de que ahora van a ampliar su estudios a otras partes del cerebro.
