Investigadores del laboratorio Plasticidad Celular en Desarrollo y Enfermedad, dirigido por Ángela Nieto en el Instituto de Neurociencias (IN), han hecho un descubrimiento fundamental. Han identificado el mecanismo que permite a las células madre del cerebro adulto expresar tanto los genes que mantienen su identidad como los de diferenciación neuronal sin entrar en conflicto. Este hallazgo, publicado en la revista Nature Communications, resuelve un enigma sobre cómo estas células pueden funcionar de manera armoniosa y estar listas para diferenciarse rápidamente cuando sea necesario.

Las células madre cerebrales son únicas porque expresan genes tanto de mantenimiento como de diferenciación neuronal. Hasta ahora, era un misterio cómo evitaban los conflictos en su actividad, es decir, cómo decidían si convertirse en neuronas o mantenerse como células madre. El equipo descubrió que el mecanismo radica en la retención de ARN mensajero en el núcleo celular: los mensajeros de genes de mantenimiento salen al citoplasma para traducirse en proteínas, mientras que los de diferenciación neuronal se mantienen en el núcleo, asegurando así que las células permanezcan como células madre.

Ángela Nieto explica que este mecanismo no solo evita los conflictos de decisión, sino que también prepara a las células para diferenciarse de inmediato cuando sea necesario. Esto es crucial para la regeneración de tejidos, aunque aún no se comprende completamente su papel en el cerebro humano adulto. Sin embargo, su funcionamiento adecuado es esencial para evitar la diferenciación neuronal prematura, que podría interferir con el funcionamiento del sistema nervioso.

El estudio se realizó en colaboración con expertos en células madre y procesamiento del ARN de la Universidad de Valencia y el Centro de Regulación Genómica de Barcelona. Los investigadores estudiaron la zona subventricular del cerebro de ratones adultos y descubrieron que la falta de una modificación del ARN, llamada metilación, causaba la retención de ARN mensajero en el núcleo.

El uso de la técnica de hibridación in situ fue crucial para identificar este mecanismo. Esta técnica permite visualizar el ARN mensajero en el tejido mediante sondas marcadas. Sin ella, los investigadores no habrían podido observar cómo se retiene el ARN mensajero en el núcleo celular.

Este importante avance fue posible gracias a la financiación de diversas instituciones, incluyendo el Ministerio de Ciencia e Innovación, el Instituto de Salud Carlos III y el Consejo Europeo de Investigación, entre otros. Este estudio no solo arroja luz sobre el funcionamiento de las células madre cerebrales, sino que también demuestra la importancia de la investigación básica para comprender los mecanismos fundamentales de la biología celular.