Las estructuras cerebrales en las que hombre y mujer difieren

Tras revisar 20 años de investigaciones neurológicas en busca de las diferencias estructurales entre el cerebro del hombre y el de la mujer, un equipo de científicos ha presentado los resultados de este metaanálisis de toda la información relevante.

El equipo de Amber Ruigrok, John Suckling, Simon Baron-Cohen y Meng-Chuan Lai, de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, revisó todos los informes sobre estudios de este tema publicados en revistas académicas entre los años 1990 y 2013. El estudio se centró en 126 informes, que ofrecen análisis de cerebros de sujetos desde el nacimiento hasta la edad de 80 años.

Los investigadores han verificado que los hombres, en promedio, tienen volúmenes cerebrales totales más grandes que los de las mujeres (entre un 8 y un 13 por ciento). En promedio, los hombres poseen volúmenes absolutos más grandes que los de las mujeres en el espacio intracraneal (12 por ciento; más de14.000 cerebros); cerebro total (11 por ciento; 2.523 cerebros); telencéfalo (10 por ciento; 1.851 cerebros); materia gris (9 por ciento; 7.934 cerebros); materia blanca (13 por ciento; 7.515 cerebros); regiones llenas de fluido cerebroespinal (11,5 por ciento; 4.484 cerebros); y cerebelo (9 por ciento; 1.842 cerebros).

Al observar con mayor detalle, las diferencias en volumen entre ambos sexos, resultaron estar ubicadas en algunas regiones muy específicas. Entre éstas se encuentran algunas partes del sistema límbico y el sistema que se ocupa del lenguaje.

Esquema general de diferencias por sexo en regiones del cerebro en cuanto a promedios de volumen de materia gris. Las regiones con mayor volumen en las mujeres están en rojo, y las zonas con mayor volumen en los hombres están en azul. (Imagen: Neuroscience and Biobehavioral Reviews)

Concretamente, los hombres, en promedio, resultaron tener mayores volúmenes y densidades de tejido más altas en: amígdala izquierda, hipocampo, corteza insular y putamen; densidades más altas en un sector del lóbulo derecho del cerebelo y en el claustrum izquierdo; y volúmenes mayores en los giros parahipocámpicos anteriores bilaterales, los giros cingulados posteriores y otros, el precuneus, los lóbulos temporales, el cerebelo, la amígdala derecha, el hipocampo y el putamen.

Por su parte, las mujeres, en promedio, resultaron tener una densidad más alta en el polo frontal izquierdo; y mayores volúmenes en el polo frontal derecho, algunos giros, el área de Brodmann 45 (pars triangularis), el planum temporale / opérculo parietal, el giro cingulado anterior, la corteza insular, el giro de Heschl, en precuneus y tálamos bilaterales, giro parahipocámpico izquierdo, y corteza occipital lateral.

Los resultados señalan un efecto asimétrico del sexo en el desarrollo del cerebro. Tal como advierte Ruigrok, no se puede seguir dejando de lado al sexo en las  investigaciones científicas del campo de la neurología, especialmente en los trastornos psiquiátricos, que suelen ser más comunes en uno de los sexos que en el otro, ya que la diferencia sexual en el sistema límbico incluye áreas implicadas a menudo en trastornos psiquiátricos con esa preponderancia de uno de los dos sexos, por ejemplo el autismo, la esquizofrenia o la depresión.

¿Obtención de células cerebrales a partir de células madre dentales?

El hallazgo recién anunciado de que las células madre extraídas de dientes pueden desarrollarse y diferenciarse hasta dar lugar a células que presentan apariencias muy similares a las de células cerebrales sugiere que podrían ser utilizadas algún día en el cerebro como terapia para los daños causados por derrames cerebrales.

El descubrimiento lo ha hecho el equipo de la Dra. Kylie Ellis, del Centro de Investigación en Células Madre, adscrito a la Universidad de Adelaida en Australia. En esta línea de investigación, se ha constatado que a partir de esas células madre es posible obtener células muy similares a neuronas y que además forman redes complejas mediante interconexiones entre ellas. Aunque estas células aún no son neuronas perfectas, los investigadores creen que es sólo cuestión de tiempo y de condiciones adecuadas que ello se produzca.

Las opciones de tratamiento disponibles para las numerosas personas que sufren los efectos de derrames cerebrales son limitadas. El principal tratamiento farmacológico disponible debe ser administrado en las primeras horas tras el infarto cerebral, y los pacientes no siempre lo reciben a tiempo. Por otra parte, algunos daños son difíciles o imposibles de reparar solo mediante medicamentos.

Poder utilizar las propias células madre del paciente para una terapia cerebral adaptada a la persona y a su caso particular presenta muchas ventajas, incluyendo la de que no se generan los problemas de rechazo asociados habitualmente con otras terapias que pasan por injertar tejidos extraños en el cuerpo. Otra ventaja es que una terapia basada en células madre tomadas de dientes, específicamente de la pulpa dental (tejido del interior del diente), podría proporcionar una opción de tratamiento factible meses o incluso años después de que haya ocurrido el derrame.

La obtención de células cerebrales a partir de las de pulpa dental se consigue proporcionando un entorno para las células que sea lo más parecido posible al del cerebro normal, de manera que en vez de convertirse en células para los dientes se conviertan en células cerebrales.
Los primeros resultados con esta técnica experimental no han proporcionado células idénticas a las neuronas normales, pero las nuevas células comparten propiedades muy similares a las de éstas. También forman redes complejas y se comunican a través de una actividad eléctrica simple, como podríamos observar entre cualquier conjunto corriente de células de un cerebro en desarrollo.

Importancia de la Biologia Molecular

La Biología Molecular es la disciplina científica que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. Dentro del Proyecto Genoma Humano puede encontrarse la siguiente definición sobre la Biología Molecular: El estudio de la estructura, función y composición de las moléculas biológicamente importantes 1. Esta área esta relacionada con otros campos de la Biología y la Química, particularmente Genética y Bioquímica. La biología molecular concierne principalmente al entendimiento de las interacciones de los diferentes sistemas de la célula, lo que incluye muchísimas relaciones, entre ellas las del ADN con el ARN, la síntesis de proteínas, el metabolismo, y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un afinado funcionamiento de la célula.

Las células de Sertoli

Una célula de Sertoli es una célula 'enfermera' de los testículos que forma parte de un túbulo seminífero.

Se activado por la hormona estimulante del folículo y tiene FSH-receptor en sus membranas. Se encuentra específicamente en los túbulos seminíferos contorneados.

Funciones

Debido a que su función principal es nutrir los espermatozoides en desarrollo a través de las etapas de la espermatogénesis, las células de Sertoli también ha sido llamada la "madre" o células "enfermera". Células de Sertoli también actúan como fagocitos, consumiendo el citoplasma residual durante la espermatogénesis. La translocación de células germinales a partir de la base hasta el lumen de los túbulos seminíferos se produce por los cambios conformacionales en los márgenes laterales de las células de Sertoli.

SECRETOR

Las células de Sertoli secretan las sustancias siguientes:

• hormona anti-Mllerian - secretada durante las primeras etapas de la vida fetal.

• inhibina y activinas - secretadas después de la pubertad, y trabajan juntos para regular la secreción de FSH

• proteína de unión de andrógenos - aumenta la concentración de testosterona en los túbulos seminíferos para estimular la espermatogénesis

• estradiol - aromatasa a partir de células de Sertoli convertir la testosterona a 17 beta estradiol a la espermatogénesis directa

• derivado de la línea celular glial factor neurotrófico - se ha demostrado funcionar en la promoción indiferenciada espermatogonias, que asegura células madre auto-renovación en el período perinatal.

• la molécula relacionada Ets - necesario para el mantenimiento de la célula madre de espermatogonias en el testículo adulto.

• transferrina - una proteína de plasma sanguíneo para la entrega de iones de hierro

ESTRUCTURAL

Las uniones estrechas de las células de Sertoli forman la barrera sangre-testículo, una estructura que divide el compartimiento de la sangre intersticial de los testículos desde el compartimiento de adluminal de los túbulos seminíferos. Debido a la progresión apical de las espermatogonias, las uniones estrechas se deben reformar dinámicamente y roto para permitir que el espermatogonias immunoidentical para cruzar a través de la barrera sangre-testículo por lo que pueden llegar a ser inmunológicamente único. Células de Sertoli controlan la entrada y salida de nutrientes, hormonas y otros productos químicos en los túbulos del testículo, así como hacer el compartimento adluminal un sitio privilegiado inmunitario-.

La célula también es responsable de establecer y mantener el nicho de células madre de espermatogonias, que asegura la renovación de las células madre y la diferenciación de las espermatogonias en células germinales maduras que avance paso a paso a través del largo proceso de la espermatogénesis, que termina en la liberación de los espermatozoides. Las células de Sertoli se unen a las células espermatogonias vía N-cadherinas y galctosyltransferase.

OTRAS FUNCIONES

Durante la fase de maduración de la espermatogénesis, las células de Sertoli consumen las porciones innecesarias de los espermatozoides.

Producción de células de Sertoli

Se requieren células de Sertoli para el desarrollo sexual masculino. Durante el desarrollo de los machos, el gen SRY activa SOX9, que entonces activa y forma un bucle de alimentación hacia delante con FGF9. La proliferación de células de Sertoli y la diferenciación se activa principalmente por FGF9. La ausencia de FGF9 tiende a causar una hembra para desarrollar

Una vez totalmente diferenciado, la célula de Sertoli es incapaz de proliferar. Por lo tanto, una vez que ha comenzado la espermatogénesis, no se crean más células de Sertoli.

Recientemente, sin embargo, algunos científicos han encontrado una manera de hacer crecer estas células fuera del cuerpo. Esto da lugar a la posibilidad de la reparación de algunos defectos que causan la infertilidad masculina.

Se ha sugerido que se pueden derivar de mesonefros.

Nomenclatura

Las células de Sertoli se llaman así debido a su epónimo Enrico Sertoli, un fisiólogo italiano que los descubrió mientras estudiaba medicina en la Universidad de Pavia, Italia.

Él publicó una descripción de este celular en 1865 - La célula fue descubierta por Sertoli con un microscopio Belthle comprada en 1862, que él utilizó mientras estudiaba medicina.

En la edición 1865, la primera descripción utiliza los términos "célula de árbol" o "célula fibrosa" y lo más importante se refirió a las "células madre". Fue otros científicos que usaron el apellido de Enrico, Sertoli, para etiquetar estas células en las publicaciones, a partir de 1888 - A partir de 2006, dos libros de texto que se dedican específicamente a las células de Sertoli se han publicado.

Histología

En diapositivas, usando tinción estándar, que puede ser fácil de confundir las células de Sertoli con las otras células del epitelio germinal. La característica más distintiva de las células de Sertoli es el nucléolo oscuro.

Patología

Tumor de células de Sertoli-Leydig son parte del grupo de tumores del estroma del cordón sexual de los tumores ováricos.

• Sección transversal de un túbulo de los testículos de una rata. X 250.

Las células de Leydig

Células de Leydig, también conocidas como células intersticiales de Leydig, se encuentran adyacentes a los túbulos seminíferos en el testículo. Ellos producen testosterona en presencia de la hormona luteinizante. Las células de Leydig son forma poliédrica, mostrar un gran núcleo prominente, un citoplasma eosinófilo y numerosas vesículas llenas de lípidos.

Nomenclatura

Las células de Leydig son el nombre del anatomista alemán Franz Leydig, que las descubrió en 1850.

Funciones

Las células de Leydig liberan una clase de hormonas llamadas andrógenos. Se segregan testosterona, androstenediona y dehidroepiandrosterona, mediante la estimulación de la hormona pituitaria hormona luteinizante. LH aumenta la actividad desmolasa colesterol, conduciendo a la síntesis y la secreción de la testosterona por las células de Leydig.

La prolactina aumenta la respuesta de las células de Leydig a la LH, aumentando el número de receptores de LH expresados en las células de Leydig.

Ultraestructura

La célula de Leydig de mamífero es una célula epitelioide poliédrica con un solo núcleo ovoide situada excéntricamente. El núcleo contiene dos y cincuenta y nueve nucleolos prominentes y grandes cantidades de oscuro-tinción heterocromatina periférica. El citoplasma acidófilo por lo general contiene numerosas gotas de lípidos de membrana y grandes cantidades de retículo endoplásmico liso. Además de la abundancia evidente de SER con manchas dispersas de retículo endoplasmático rugoso, varias mitocondrias son también prominentes en el citoplasma. Con frecuencia, la lipofuscina pigmento y en forma de varilla de estructuras similares a cristales de 3 a 20 micrómetros de diámetro se encuentran. Estas inclusiones no tienen función conocida. Ninguna otra célula intersticial dentro de los testículos tiene un núcleo o el citoplasma de estas características, haciendo la identificación relativamente fácil.

Desarrollo

"Las células de Leydig de tipo Adult' diferencian en el testículo post-natales y son de reposo hasta la pubertad. Son precedidos en los testículos por una población de "células de tipo fetal' Leydig del 8 de las 20 semanas de gestación, que producen suficiente testosterona para la masculinización del feto varón.

Patología

Las células de Leydig pueden crecer sin control y forman un tumor de células de Leydig. Estos tumores suelen ser benignos. Pueden ser hormonalmente activos, es decir, segregan testosterona.

Adrenomieloneuropatía es otro ejemplo de una enfermedad que afecta a las células de Leydig: testosterona del paciente puede caer a pesar de los niveles más altos de lo normal de LH y FSH.

La terapia de electroestimulación se ha encontrado para inducir la destrucción de las células de Leydig.

• Sección de un cable genital de los testículos de un embrión humano 3,5 cm. de largo.
• Intermedio micrografía ampliación de un tumor de células de Leydig. H y E tinción.
• High micrografía ampliación de un tumor de células de Leydig. H y E tinción.
• Sección transversal de los túbulos seminíferos. Las flechas indican la ubicación de las células de Leydig.