Los micronutrientes y los minerales juegan un papel clave durante el desarrollo fetal humano. Un estudio publicado esta semana en la revista PeerJ describe la composición y distribución de algunos de estos elementos en “mini-cerebros” humanos creados en laboratorio.

Hasta el día de hoy, el estudio de nutrientes en cerebros estaba restringido al tejido post-mortem o no humano. El aprovechamiento de organoides de cerebro humano —pequeñas estructuras tridimensionales creadas a partir de células madre humanas in vitro— ayudó a entender la dinámica de los nutrientes durante el neurodesarrollo.

Los investigadores analizaron organoides de cerebro humano, también conocidos como “mini-cerebros”, por ‘radiación de sincrotrón’, un tipo de rayos X que permite identificar la composición atómica de los micronutrientes. Esta técnica consiste en estimular muestras de tejido a fin de cuantificar la única firma de fotones de cada átomo. Al hacerlo, describieron cómo el fósforo, el azufre, el potasio, el calcio, el hierro y el zinc se distribuyen durante la formación del cerebro.

Simone Cardoso, profesora asociada del Instituto de Física de la Universidad Federal de Río de Janeiro, destacó la naturaleza interdisciplinaria del estudio, el cual involucró a biólogos y físicos. “Esto nos permite reunir una amplia gama de conocimientos científicos para planificar y realizar los experimentos“, aseguró.

Los mini-cerebros tenían 45 días de vida. Los autores describieron la distribución de los nutrientes en dos diferentes etapas de desarrollo: una inicial, de intensa proliferación celular (día 30); y en un segundo punto de tiempo, cuando las células comenzaron a convertirse en neuronas y se organizaron en capas (día 45).

Los resultados muestran que la concentración y distribución de micronutrientes están relacionadas con la etapa de desarrollo y son similares a los datos previos obtenidos a partir de muestras de cerebro post mortem.

Es muy claro que la dieta de las madres durante el embarazo genera efectos a largo plazo en el desarrollo fetal. Los nutrientes observados son esenciales para la formación apropiada del cerebro. La falta de algunos de ellos durante el desarrollo prenatal también está relacionada con déficit de memoria y trastornos psiquiátricos, como la esquizofrenia.

Este estudio refuerza la importancia de los mini-cerebros como modelo para investigar varios aspectos del desarrollo cerebral“, indicó Stevens Rehen, investigador principal del estudio que trabaja en el Instituto D ‘Or para la Investigación y la Educación (IDOR) y en el Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Federal de Río de Janeiro, en Brasil.

 

Vía: EurekAlert! – American Association for the Advancement of Science