Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland UMSOM han hecho un descubrimiento sorprendente: durante el desarrollo fetal, una célula inmune particular parece jugar un papel clave en la determinación de las características masculinas o femeninas del cerebro.
"Este es un descubrimiento totalmente nuevo", dice Margaret McCarthy, profesora y presidenta del Departamento de Farmacología de la UMSOM. "Antes de esto, no sabíamos que estas células desempeñaban un papel en este proceso".
El estudio, que se publicó hoy, aparece en el último número de la Revista de Neurociencia .
La profesora McCarthy y sus colegas estudiaron las células inmunes conocidas como mastocitos, que se originan en la médula ósea pero se encuentran en superficies corporales como la piel, la boca, la nariz y los ojos. También se encuentran en la superficie externa del cerebroen una membrana conocida como meninges. Los mastocitos son moléculas de señalización y, cuando se activan, liberan una variedad de moléculas, que incluyen serotonina, histamina y otras sustancias inflamatorias. En general, actúan como desencadenantes para que otras células del sistema inmunitario respondan a una lesióno amenaza para el cuerpo.
"Los mastocitos son básicamente un sistema de señalización, liberan estas sustancias, que envían señales a otras células inmunes para que vengan y ayuden", dice el profesor McCarthy.
Al mismo tiempo, también existen, en pequeñas cantidades, en un área específica del cerebro conocida como el área preóptica. El área preóptica contribuye al control de la motivación sexual y el comportamiento parental, comportamientos básicos que ocurren en casi todas las especiesDurante el desarrollo, existen entre 10 y 70 mastocitos en esta área. Este estudio encontró que en los hombres hay más células en esta área que en las mujeres, típicamente alrededor del doble, y están liberando más activamente sus moléculas de señalización,en particular histamina.
Sorprendentemente, la histamina liberada por los mastocitos en los machos envía señales a otra célula inmune, la microglia, y les indica que produzcan prostaglandinas, otra molécula de señalización inflamatoria. En investigaciones anteriores, el laboratorio del profesor McCarthy demostró cómo las prostaglandinas inducen el desarrollo deconexiones neuronales en el área preóptica.
En una investigación sobre ratas, la profesora McCarthy y sus colegas descubrieron que este desarrollo crucial ocurre en la primera semana de desarrollo posnatal y juega un papel importante en la determinación de las diferencias entre los cerebros masculino y femenino. Ella dice que los hallazgos la sorprendieron: "Estoun tipo de célula, y un número muy pequeño de estas células, está orquestando este complejo proceso multicelular para cambiar permanentemente la circuitería del cerebro para que sea diferente en hombres y mujeres ".
En muchos animales, incluidas las ratas y los humanos, ciertas regiones del cerebro masculino y femenino son bastante diferentes. Los estudios de imágenes en humanos sugieren que las hembras tienden a tener más conexiones entre hemisferios cruzados, mientras que los machos tienden a tener más conexiones dentro de cada hemisferio.
También hay diferencias en el tamaño de ciertas partes del cerebro. Ciertas partes del hipotálamo son más grandes en hombres que en mujeres. Esta divergencia puede desempeñar un papel en la determinación de la orientación sexual. En hombres homosexuales, esta región hipotalámica es más pequeña que enhombres heterosexuales; es típicamente del mismo tamaño que en las mujeres heterosexuales.
En el nivel celular, los cerebros masculinos y femeninos también son a veces diferentes. Los hombres tienden a tener conexiones sinápticas más densas en el área preóptica, mientras que en otras áreas, las mujeres tienen conexiones sinápticas más densas.
La profesora McCarthy ha centrado gran parte de su trabajo en la neurociencia de las diferencias de sexo. En investigaciones anteriores encontró diferencias de sexo y género en los niveles de una proteína asociada con la adquisición y el desarrollo del lenguaje. Este hallazgo puede estar asociado con niveles más altos de comunicación entrehembras en algunas especies.
En investigaciones anteriores, descubrió que otro tipo de célula inmunitaria conocida como microglia parece desempeñar un papel en la masculinización, en parte a través de su producción de prostaglandinas, un neuroquímico normalmente asociado con la enfermedad. En los últimos años, los científicos se han dado cuenta cada vez más de queel sistema inmune es integral para el desarrollo del cerebro;
La profesora McCarthy y sus colegas ahora están haciendo una investigación adicional sobre los vínculos entre el sistema inmunitario y las diferencias sexuales cerebrales. Luego se centrarán en el papel de la histamina, uno de los químicos liberados por los mastocitos, para descubrir más sobre exactamente quépapel que juega en el proceso.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Maryland . Original escrito por David Kohn. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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