Un estudio reciente dirigido por el profesor Gil Levkowitz en el Instituto Weizmann ha desafiado un dogma científico de más de 200 años sobre el origen embrionario de la glándula pituitaria. Utilizando técnicas avanzadas de rastreo genético en embriones de pez cebra y colaborando con el renombrado científico Francis Crick, el equipo descubrió que las células del lóbulo frontal de la pituitaria tienen un origen neural, lo que contradice la idea de que ambas partes de la hipófisis se desarrollan de manera separada. Este hallazgo tiene el potencial de mejorar la comprensión del desarrollo celular y los trastornos asociados a la hipófisis.
Importancia del estudio
La investigación es significativa porque los orígenes y la composición de la glándula pituitaria son cruciales para el desarrollo de tratamientos contra enfermedades como el cáncer y la deficiencia congénita de hormonas. Este contenido fue producido por expertos en Ciencias, en uno de los centros más importantes del mundo en el campo de las ciencias naturales y exactas, situado en la ciudad de Rejovot, Israel.
La glándula pituitaria y su función
La glándula pituitaria, que se encuentra en la base del cerebro, es un órgano del tamaño de un guisante que desempeña un papel central en el mantenimiento del metabolismo corporal. Al estar en contacto con el cerebro y la sangre, actúa como un centro de control del sistema endocrino, liberando hormonas al torrente sanguíneo. La estructura de la pituitaria contiene dos lóbulos separados que cumplen funciones fisiológicas, y se ha conservado en gran medida a lo largo de la evolución, lo que significa que las glándulas pituitarias de peces, ratones y humanos son similares.
Investigación sobre el origen embrionario
Durante muchos años, ha existido un gran interés en la pregunta fundamental sobre el origen embrionario de la glándula pituitaria. El embrión temprano consta de tres capas celulares primarias, que son el endodermo, el mesodermo y el ectodermo, de las cuales surgen finalmente todas las partes del cuerpo. Hasta ahora, la opinión generalmente aceptada era que los componentes de la pituitaria se originaban a partir de subdivisiones embrionarias separadas. Se pensaba que, por ejemplo, las hormonas estimulantes de la tiroides y del crecimiento provenían únicamente de la capa de tejido exterior temprano, mientras que las principales hormonas derivadas, como la oxitocina y la vasopresina, eran de origen neural. Esta subdivisión fue introducida por primera vez en 1838 por el embriólogo alemán Martin H. Rathke, y recibió apoyo de estudios posteriores.
Sin embargo, cuando el estudiante de doctorado Qiyu Chen decidió revisar esta teoría, notó algo que contradecía lo esperado. Aprovechando nuevas metodologías genéticas y de imagenología, pudo etiquetar varias células ectodérmicas y rastrear visualmente lo que sucedía. En línea con la opinión predominante, esperaba que las etiquetas solo contuvieran información sobre el ectodermo del embrión. Sin embargo, algunas de las etiquetas eran descendientes de células que no se esperaban. “Esto contradecía completamente la idea de que eran separadas”, afirma Chen. “Había indicios de investigaciones realizadas por otros científicos que sugerían que estos podrían ser mixtos, pero antes de nuestro estudio, nadie había presentado prueba irrefutable”.
Colaboración y descubrimientos adicionales
El equipo de investigación, que consistía en miembros de un tipo específico de células que iluminaban la pituitaria, pudo revelar sus orígenes combinando técnicas de transcriptómica individual, una técnica avanzada aplicada en colaboración con Ido Amit. De este modo, desentrañaron la composición molecular precisa de las células y siguieron su desarrollo. Posteriormente, se enteraron de que un estudio similar estaba siendo realizado en Londres por la investigadora principal Dra. Karine Rizzoti, quien estaba etiquetando ratones. Cuando se enteró de los resultados de Chen, inicialmente mostró escepticismo. “Le compartimos que habíamos hecho observaciones similares utilizando peces”, explica Levkowitz, quien invitó a Rizzoti a colaborar en el proyecto. “Decidimos unir fuerzas para presentar un caso sólido entre las especies”.
Resultados y su relevancia
La identificación de las firmas moleculares exactas de los tipos celulares condujo a un descubrimiento adicional: la comunicación cruzada previamente desconocida entre diferentes tipos de células. Se descubrió que ciertas células, llamadas pituicitos, influyen en las células productoras del lóbulo frontal. Se sabía que este subtipo de astroglia facilitaba la liberación de vasopresina. “Nuestra sorpresa fue que, además de su función conocida, los pituicitos desempeñan un papel en el lóbulo frontal”, comenta Chen.
Levkowitz afirma: “Sabemos que la anatomía de estas células todavía queda por aprender, así como su genética”. “Comprender estas células y cómo producen hormonas puede ayudarnos a averiguar las fallas en diversas condiciones infantiles, como la deficiencia de hormona de crecimiento”. De hecho, el último problema se debe a mutaciones en genes que afectan la decisión de las células ectodérmicas tempranas de convertirse en células de la pituitaria.
Levkowitz señala que, aunque la idea de que las células de la pituitaria se originan de manera separada sigue siendo correcta, “sin embargo, el descubrimiento de que una pequeña proporción se origina de una parte diferente de lo que se creía anteriormente podría abrir nuevas vías para explorar las disfunciones de la hipófisis”. Explica: “Por ejemplo, supongamos que tenemos 100 células. Noventa y cinco proceden del ectodermo oral, comúnmente, pero ahora resulta que, sorprendentemente, algunas son neuronales. Las células liberan la misma hormona, lo que permite que respondan a las demandas fisiológicas”. Conocer la naturaleza exacta de estas señales podría conducir a mejores formas de corregir problemas hormonales dirigiéndose a células específicas y evitando efectos no deseados en las funciones endocrinas vitales.
