La formación del córtex a partir de las células madres neurales de la pared ventricular es un ejemplo importante de las relaciones en la función y en el desarrollo que existen entre el parénquima cerebral y los compartimentos intracraneales del LCR. Cada vez está más claro que necesitamos una comprensión más detallada del sistema ventricular para conocer mejor el desarrollo del cerebro humano.
La alteración morfológica de los ventrículos cerebrales está asociada a patologías neurológicas y del neurodesarrollo. La dilatación de los ventrículos cerebrales (ventriculomegalia) caracteriza la hidrocefalia (Gr., »agua en el cerebro»), uno de los trastornos neurológicos más antiguos descritos en el ser humano, con registros arqueológicos que sugieren que era ya conocido en el antiguo Egipto. La hidrocefalia puede presentarse a cualquier edad, aunque lo más habitual es que aparezca en la primera infancia o en la edad adulta tardía. En los recién nacidos y los lactantes, la hidrocefalia puede surgir por causas secundarias como una hemorragia o una infección (hidrocefalia adquirida) o puede clasificarse como hidrocefalia primaria o congénita si no hay un antecedente conocido.
La expansión de los ventrículos en la hidrocefalia se ha atribuido en gran medida al acúmulo excesivo de LCR derivado de un desequilibrio de la producción frente a la reabsorción o a anomalías anatómicas que obstruyen el flujo de LCR. En este modelo, la acumulación de LCR dilata los ventrículos y eleva la presión intracraneal, lo que comprime el tejido cerebral, presumiblemente provoca daños cerebrales responsables de malos resultados en el neurodesarrollo y, si no se trata, de una compresión cerebral letal. En consecuencia, la reducción del volumen del LCR mediante la derivación neuroquirúrgica del LCR ha sido el enfoque estándar para la hidrocefalia en las últimas décadas.
Los estudios emergentes están cambiando la visión de la «fontanería cerebral deteriorada» de algunas formas de hidrocefalia pediátrica a un nuevo paradigma: la desregulación del destino de las células madre neurales y su progenie. Recientemente se ha realizado la secuenciación del exoma completo de niños y padres y se ha descubierto que las mutaciones genéticas dañinas de novo están presentes en aproximadamente una cuarta parte de los pacientes con hidrocefalia esporádica. Contrariamente a la creencia clásica de que la hidrocefalia surge de una hidrodinámica alterada de los fluidos, todos los genes que muestran mutaciones de novo en los casos de hidrocefalia están implicados en el destino de las células madre neurales y en la neuro- y gliogénesis prenatal.
Este modelo desplaza el foco de atención del LCR per se al parénquima cerebral disgenésico como «escenario del crimen» patológico. El desarrollo alterado del sistema nervioso central afecta a múltiples procesos que están implicados en la dilatación ventricular y la disfunción neurológica. Dado que las células ependimarias ciliadas que recubren la pared del ventrículo postnatal están implicadas en el flujo del LCR y surgen también a partir de las células madre de la pared de los ventrículos, la pérdida de estas células madre podría interrumpir la ependimogénesis con la consiguiente pérdida del flujo de LCR generado por los cilios, contribuyendo a la ventriculomegalia.
El reconocimiento de algunos casos de hidrocefalia como un trastorno de las células madres neurales de la pared ventricular en lugar de una sobreacumulación primaria de líquido no sólo tiene implicaciones para el tratamiento de los pacientes con hidrocefalia sino que también sugiere que los mecanismos subyacentes a la hidrocefalia pueden ser de aplicación más general que lo que se creía hasta ahora.
Los análisis integradores han revelado la convergencia de los genes de riesgo de la hidrocefalia en las redes transcripcionales del cerebro humano implicadas en otros trastornos del desarrollo cortical, como el autismo y la microcefalia, lo que sugiere la existencia de mecanismos biológicos compartidos que subyacen tanto a la hidrocefalia pediátrica como a otros trastornos del neurodesarrollo humano. El autismo se ha considerado clásicamente como un trastorno que afecta al neurodesarrollo y a la función de las neuronas postmitóticas o a la regulación sináptica. Sin embargo, un reciente análisis genómico reveló la convergencia de los genes de riesgo del autismo no sólo en las neuronas diferenciadas, sino también en los neuroprogenitores de la zona ventricular del neocórtex humano en desarrollo.
La principal ventaja del estudio de los ventrículos cerebrales es que la morfología ventricular puede evaluarse cuantitativamente mediante imágenes no invasivas en las primeras etapas del embarazo, mientras que los trastornos neuropsiquiátricos del desarrollo son a menudo difíciles de diagnosticar debido a síntomas conductuales sutiles y subjetivos que carecen de correlación con biomarcadores. Así, las anomalías en los ventrículos y los compartimentos del LCR proporcionan una ventana no invasiva a la función y el desarrollo cortical incluso meses antes del nacimiento. El estudio de las causas genéticas de la ventriculomegalia y la hidrocefalia en los seres humanos incluye un cribado genético avanzado para identificar nuevos reguladores genéticos del desarrollo de la corteza cerebral, genes que actúan desde los primeros pasos del neurodesarrollo. Estos conocimientos podrían servir de base para enfoques de terapia génica destinados a corregir las anomalías genéticas subyacentes y/o para diseñar nuevos fármacos dirigidos a modular los defectos moleculares que comparten los distintos tipos de trastornos del desarrollo cortical.
Para leer más:
- Duy PQ, Rakic P, Alper SL, Butler WE, Walsh CA, Sestan N, Geschwind DH, Jin SC, Kahle KT (2022) Brain ventricles as windows into brain development and disease. Neuron 110(1): 12-15.
Excelentes artículos.
Autismo, ahora un niño de cada catorce.
https://eu.app.com/story/news/2021/06/15/nj-autism-rate-schools-education/7685008002/
¿Se trata de una moda o qué? https://www.youtube.com/watch?v=iacpStNrXmc