Esta imagen del Grupo de Dinámica del Neurodesarrollo del Departamento de Medicina y Ciencias de la vida, Universidad Pompeu Fabra (MELIS-UPF), dirigido por Cristina Pujades, nos muestra una imagen del atlas digital en 3D del cerebro de vertebrados que han obtenido gracias a la herramienta DAMAKER.
La imagen presenta un mapa del nacimiento de las neuronas glutamatérgicas (las excitatorias) en el rombencéfalo de pez cebra. Esta es la parte del cerebro de los vertebrados que se encarga de funciones básicas como la deglución o la respiración. A la izquierda observamos estas neuronas con 48h de vida y a la derecha a las 72h después de su diferenciación.
“Las técnicas de microscopía y análisis de imagen que tenemos en la actualidad son impresionantes y nos permiten ver en tiempo real el movimiento de las células y la formación de muchas estructuras biológicas”
Cristina Pujades, MELIS-UPF
Mapa temporal en 3D de diferentes poblaciones neuronales.
DAMAKER, es una herramienta que permite obtener atlas digitales de modelos 3D que integran datos espaciales y temporales. El programa, que ha contado con la colaboración del Laboratorio Europeo de Biología Molecular – Barcelona (EMBL Barcelona) para su desarrollo, combina imágenes in vivo de células marcadas con marcadores fluorescentes que se siguen a lo largo de su desarrollo y se analizan usando fórmulas y algoritmos de acceso libre. Esto significa que el programa puede ser usado por cualquier persona para construir un atlas de cualquier tejido celular siempre que se usen marcadores concretos de aquello que se quiera ver.
Gracias al programa, el equipo de Cristina ha producido un atlas 3D del rombencéfalo de pez cebra. Y además de conocer cuándo se diferencian las neuronas, ha demostrado que el lugar y momento del nacimiento de estas células marca su destino final.
Este estudio presenta la primera cartografía del cerebro de un vertebrado y el generador de atlas 3D digitales podría ser una buena herramienta para conocer la historia vital de las células durante la morfogénesis, el proceso de formación de los tejidos. También, gracias a los modelos de pez cebra, se podrían crear avatares humanos con mutaciones para estudiar enfermedades. “En lugar de buscar las afectaciones neuronales como si fuera una aguja en un pajar, podemos ir a un estadio determinado, mirar la distribución de las neuronas y, al compararlo con el atlas, podemos saber cuándo ocurrió el defecto neuronal”, puntualiza Cristina.
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Matthias Blanc, Giovanni Dalmasso, Frederic Udina, Cristina Pujades. A dynamic and expandable Digital 3D-Atlas MAKER for monitoring the temporal changes in tissue growth during hindbrain morphogenesis. eLife 2022. DOI: 10.7554/eLife.78300.
