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Luisa AchaerandioJosé EdelsteinAlberto ApariciBorja TosarIgnacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor Socasorganoides de corteza cerebralcélulas madres para organoidescórtex cerebral no es cerebro enteroneuronas no componen organoidedesarrollo organoides corticales achaerandioneotenia del cerebro humanomoderación desarrollo especies achaerandioAcostaLuisa AchaerandioDaniel Meida VillaFrancis VillatoroPregunta CebraAMPHéctor SocasAlberto ApariciAustraliaTomás VilaORCORPenrosevitamina CAPM (Activity Permissive Medium)
Neuronas no componen organoide
Con
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Luisa Achaerandio aclara que los organoides creados no representan un cerebro entero, sino específicamente una corteza cerebral y no están compuestos únicamente de neuronas.
…que son, dicho de manera muy simplificada, un conjunto de células relacionándose entre sí, en una matriz También requiere de esa tridimensionalidad para poder estudiarlo correctamente, porque no solamente necesita las células sino también esa estructura Este organoide se crea a partir de células madres y no se trata de un organoide que represente el cerebro entero, un cerebro entero es mucho más que el córtex Se trata de corteza cerebral, son órganoides de corteza cerebral. Por lo tanto, tampoco están formados por neuronas, por si alguien podría pensar en eso. ¿Por qué necesitamos hacer este desarrollo tan largo? Pues por una característica que quizás no nos hemos dado cuenta, pero sí que se ha hecho referencia justo antes en el podcast. El cerebro humano presenta una marcada neotenia, es decir, un desarrollo y una moderación extraordinariamente prolongados en comparación con otras especies. Fijaros el ejemplo del pollito que en horas ya hasta se le podía hacer preguntas de qué es lo que percibía. Entonces las neuronas corticales humanas pueden necesitar años para alcanzar estados maduros. Entonces, imaginaros un cerebro normal necesita cerca de…
Significado #1 · Palabras #1
Luisa Achaerandio explica que la capacidad de mantener organoides corticales vivos durante cinco años permite realizar comparaciones sobre su maduración a lo largo del tiempo.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #9organoides corticales vivos cinco añosmaduración endógena cerebro humanoprocesos metabólicos células inmaduras…durante cinco años, y eso es un hito realmente, utilizando un medio de cultivo específico que ahora ya más adelante explicaré un poco; se trata de un protocolo cortical que desarrolla el propio grupo de investigación, por eso digo que es un trabajo de años. Luego comprueban también que los organoides de 5 años reflejan la maduración endógena del cerebro humano; es decir, gracias a que tú estás pudiendo mantener esos organoides corticales puedes hacer ya comparaciones a más tiempo. No es lo mismo mirar cómo a nivel metabólico ocurren determinados procesos cuando unas células están más inmaduras que cuando ya llevan más tiempo, digamos que evolucionan de una manera determinada y luego pues casi. Lo más impresionante diría yo de este artículo es que demuestran que las células conservan una memoria de su tiempo de desarrollo y me paro porque realmente a mí me ha resultado impresionante. Parece que es una pregunta trivial, ¿no? Pero a veces las…
Luisa Achaerandio aclara que los organoides creados no representan un cerebro entero, sino específicamente una corteza cerebral y no están compuestos únicamente de neuronas.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #1 · Palabras #1organoides de corteza cerebralcélulas madres para organoidescórtex cerebral no es cerebro enteroneuronas no componen organoidedesarrollo organoides corticales achaerandioneotenia del cerebro humanomoderación desarrollo especies achaerandio…que son, dicho de manera muy simplificada, un conjunto de células relacionándose entre sí, en una matriz También requiere de esa tridimensionalidad para poder estudiarlo correctamente, porque no solamente necesita las células sino también esa estructura Este organoide se crea a partir de células madres y no se trata de un organoide que represente el cerebro entero, un cerebro entero es mucho más que el córtex Se trata de corteza cerebral, son órganoides de corteza cerebral. Por lo tanto, tampoco están formados por neuronas, por si alguien podría pensar en eso. ¿Por qué necesitamos hacer este desarrollo tan largo? Pues por una característica que quizás no nos hemos dado cuenta, pero sí que se ha hecho referencia justo antes en el podcast. El cerebro humano presenta una marcada neotenia, es decir, un desarrollo y una moderación extraordinariamente prolongados en comparación con otras especies. Fijaros el ejemplo del pollito que en horas ya hasta se le podía hacer preguntas de qué es lo que percibía. Entonces las neuronas corticales humanas pueden necesitar años para alcanzar estados maduros. Entonces, imaginaros un cerebro normal necesita cerca de…
Luisa Achaerandio explica cómo los investigadores han desarrollado estrategias para visualizar y mantener neuronas durante largos períodos de tiempo en experimentos con organoides, y define el concepto de célula madre.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #13célula madre autorrenovación celularpotencialidad destinos celulares cigotocapas germinales mesodermo estodermo endodermomultipotente células diferenciadas…necesitar años para alcanzar estados maduros. Entonces, imaginaros un cerebro normal necesita cerca de dos décadas para completar este proceso, incluso a veces más, lo sabemos, ¿verdad? Con lo cual, ese problema experimental se genera de manera evidentemente Con lo cual, como había este problema, ellas desarrollan una estrategia para poder visualizar y mantener estas neuronas durante este tiempo. Otro concepto que hay que tener muy claro, porque es verdad que se repite mucho, pero a veces se puede confundir, es el concepto de célula madre. La célula madre es una célula que puede autorrenovarse, producir células diferenciadas, pero cuando hablamos de potencialidad nos estamos refiriendo a destinos celulares. Tenemos la totipotente, que es el cigoto, básicamente, la pluripotente, que a partir de ella se pueden generar diferentes capas germinales, el mesodermo, el estodermo, el endodermo, y la multipotente, que es la más restringida de estas. Por ejemplo, justo en este caso concreto, un astrocito sería un ejemplo de familia de células gliales. Y incluso en un estado inferior tenemos los progenitores que son unas células cuyo abanico de posibilidades pues todavía menor hasta llegar a las células…
Luisa Achaerandio describe los componentes del medio APM (Activity Permissive Medium) utilizado para mejorar la supervivencia y actividad neuronal en organoides corticales.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #19proteína minina en matriz estaracelularsupervivencia neuronal en organoides corticalesactividad eléctrica de tejido neuronaldieta supervivencia versus nutrición alto rendimiento…de conseguir. Utilizan su propio protocolo, ya os he dicho que es muy interesante y luego digamos que para poder mejorar la actividad de las neuronas utilizan además un medio que lo denominan APM, Activity Permissive Medium. Está muy chulo porque realmente utiliza, entre otras cosas, antibióticos, antifúngicos, factores neurotróficos, utilizan AMP cíclico, incluso vitamina C, que me hace mucha gracia porque siempre te la encuentras en los medios, nunca puede faltar Una proteína muy chula, una glucoproteína en sí que se llama la minina, que os animo a buscarla porque es una glucoproteína de matriz estaracelular que tiene como una especie de aspecto de cruz muy chulo y bueno pues básicamente el hacer esto mejoró pues la supervivencia y no solo la supervivencia sino la actividad de ese tejido. es que es realmente interesante desde mi punto de vista y si lo queréis digamos si queréis un símil pues para entenderlo súper bien este medio AMP pues como si cambiaras una dieta de supervivencia pues por una nutrición de alto rendimiento con lo cual eso aumenta esa supervivencia de neuronas excitadoras, la maduración sinástica y las actividades eléctricas ¿Qué más cositas? Si alguien se pregunta, porque yo me lo preguntaba al leer este artículo, si se han seguido patrones de luz y oscuridad por aquello de incluir también los del ritmo circadiano, no se han incluido. Lo que sí tenían este ritmo aplicado de…
Luisa Achaerandio reflexiona sobre las limitaciones del estudio con organoides corticales y plantea preguntas sobre el futuro de la investigación.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #11mecanismo causal celular del tiempoorganoide cortical no es cerebro completotasa bajita de quimeroides heterocrónicoslimitaciones estudio organoides luisa achaerandio…creo no equivocarme si digo que también es en base, vamos, que ha sido su equipo el que lo ha desarrollado, que no es una cosa que, vamos, que lo han desarrollado ellos. Entonces la fortaleza del trabajo pues está en esa convergencia, ¿no?, de evidencia. ¿Qué cosas podría también seguirse estudiando en el futuro? Pues seguimos sin saber el mecanismo causal realmente de cómo una célula cuenta el tiempo, no lo sabemos y tampoco podemos decir que el organoide cortical sea un equivalente a un cerebro completo, eso tampoco lo podemos decir Bueno, y que puede ser que tenga quizá una tasa bajita de quimeroides heterocrónicos a partir de órganoides viejos y bueno, pues sacar una conclusión aquí sea compleja, quiero decir, podemos decir que no es todo perfecto, nunca sale todo perfecto pero vuelvo a remarcar que es un experimento de 5 años más los que llevan de recorrido Entonces, ¿qué podemos decir sin ningún tipo de duda? Que los organoides corticales humanos mantienen durante años programas moleculares de maduración relacionados con el tiempo de cultivo y que sus progenitores, estas células de las que hablamos, conservan información funcional sobre la etapa de desarrollo ya…
Luisa Achaerandio explica cómo las autoras del artículo científico mencionan la posibilidad de generar neuronas más rápido, utilizando el ejemplo de las epilépsias y la importancia de generar neuronas callosas para reproducir fielmente una patología.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #2 · Palabras #6células corticales y organoidesartículo pais daniel meida villaneuronas generadas por células jóvenesproducción de neuronas aceleradaneuronas callosas en organoidesepilépsias y neuronas callosasreproducir patología con organoidesinvestigación de acosta sobre epilepsiaorganoides como modelo epilepsiacableado eléctrico cerebro achaerandioprocesos neurodegenerativos organoides…relacionados con el tiempo de cultivo y que sus progenitores, estas células de las que hablamos, conservan información funcional sobre la etapa de desarrollo ya recorrida. Eso se puede decir sin lugar a dudas ahí. Y luego, lo que tú me decías antes, ya para Finalizar, Francis, en el artículo del PAIS escrito por Daniel Meida Villa, comparten un par de afirmaciones de las autoras que quería leer de manera literal, para dejar clara la intención y el alcance del estudio. Dicen: “Pensábamos que determinadas células ya estaban cerradas desde el punto de vista biológico, pero vimos que al ponerlas en contacto con células jóvenes eran capaces de volver a generar neuronas”. Imagina que se descubre cuál es el cóctel de señales que las células jóvenes están dando a estas células para generar neuronas. “Podríamos empezar a producir neuronas mucho más rápido”, dicen ellas. Utilizando el ejemplo de las epilesias, eso lo dice en el artículo, donde uno de los tipos de neuronas claves son las neuronas callosas, que son las que conectan ambos hemisferios del cerebro. Acosta, la investigadora, explica: si yo no consigo generar estas neuronas en el momento correcto dentro de mi organoide, la patología que voy a reproducir no va a ser exactamente igual a la que tiene ese niño con epilepsia y por eso es crucial saber hacerlo bien. Con este tipo de tecnología vamos a ser capaces de reproducirlo casi a la perfección porque vamos a poder temporalizar muy bien en qué momento tiene que coordinarse esa construcción del cableado eléctrico que forma el cerebro para que, por ejemplo, no aparezca la epilepsia. Esto es mucho decir, pero oye, ojalá podamos seguir hacia ahí. ¿Qué es lo que pienso yo en mi humilde, humildísima opinión? Que realmente veo que se puede confiar muchísimo en el valor de los organoides como modelo y que están apostando y haciendo un buen trabajo en ese sentido. Ojalá pueda servir para ralentizar procesos neurodegenerativos; esa es mi conclusión. Muy impresionante, ¿hay alguna pregunta o comentario? Veo que Ignacio se ha desmuteado Sí, pero tampoco tengo mucha prisa, iba a ver si alguien comentaba algo antes En principio ese tipo de trabajos, los organoides en el mundo de la biología están…
Luisa Achaerandio comenta la posibilidad de utilizar organoides para estudiar el metabolismo o probar fármacos como alternativa al uso de animales en investigación.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #16organoides para estudiar metabolismoalternativa organoides uso animalesfármacos probados con organoidesética en investigación con organoides…Todos los caminos son largos, pero me parece un camino muy interesante, también porque pule muchos aspectos éticos también. No es lo mismo trabajar con un... necesito 200 ratones para un experimento, que igual necesito 200 órganoides de un tejido concreto, o De un órgano concreto, órganoide, me refiero, para estudiar el metabolismo o para probar determinados fármacos, que es otra de las vertientes. No tengo por qué utilizar quizás ratones u otro tipo de organismos y utilizo organoides. A mí me parece algo de lo que es hablar y muy interesante. Y este en concreto me ha encantado. Hablando sobre cuestiones éticas, no me va a llevar mucho Héctor, que sé que quieres pasar al siguiente tema porque. Vamos mal, pero pensemos dentro de qué ámbito estamos reflexionando estas cuestiones éticas, porque pertenecen a un grupo de problemas más amplio, un grupo de problemas que la ciencia ficción ha explorado mucho y que yo creo que popularmente hemos visto en…
Héctor Socas introduce un tema relacionado con la conciencia en organoides y anticipa que podría dispersar la conversación.
Habla: Héctor SocasPalabras #10organoides y experiencias subjetivasestímulos en organoides apariciactividad interna de organoidesactividad eléctrica organizada organoidesconciencia experiencia subjetiva organoideevidencia de experiencia subjetivaorganoides elementos necesarios concienciaconciencia en organoidesinvestigaciones chulas organoideneuronas y ciencia ficción…ético distinto al que merecería por ejemplo un gusano, un hemátodo. Hablamos de algo mínimo, algo menor que no afectaría posiblemente a cómo tratamos este tipo de elementos en las investigaciones. Simplemente es la posibilidad y eso sí me parece interesante. ¿Qué pasa cinco años después? Porque ya no estamos hablando necesariamente del desarrollo embrionario que puede haber en otro individuo, en otra especie, sino de algo distinto. ¿Cómo cambian esos patrones que aparentemente podrían estar relacionados con experiencias subjetivas? Entonces, claro, hay líneas para todo. Esto abre muchísimas puertas. Imagínate que hay organoides que aguantaran decenas de años. Claro, y con estímulos, que no tiene por qué ser estímulos visuales o táctiles, sino simplemente estímulos que puedan relacionar con actividad interna. A ver, sí, tú le puedes presentar, a ver, te voy a decir de una manera como demasiado clara quizá, pero creo que para dejarlo claro, tú le puedes poner A un organoide cortical, una película adelante a ver si reacciona, ¿no? Por decírtelo muy claro, muy claro, muy clarísimo, ¿vale? Pero lo que sí te dicen, digamos aquí, y te lo dejan claro, es que la actividad eléctrica organizada no significa conciencia, no constituye evidencia de experiencia subjetiva, ni mucho menos conciencia, que lo dicen también, por dejarlo... No es suficiente prueba, claro. No constituyen evidencia, que es la manera de decirlo. De ahí partimos, pero nos abre la puerta lo otro, que realmente sabemos que sí que son elementos necesarios, no digo suficientes, en los casos que conocemos que tienen conciencia. Entonces la pregunta es, ¿tiene suficiente para que haya una expresión mínima o no? Por supuesto que no hay evidencia todavía y dependerá del organoide y dependerá de mil cosas. Pero es un tema abierto que está dando lugar a investigaciones chulas. Yo quería decir un par de cositas. Un arriesgo de dispersar la conversación, espero que no se disperse mucho, pero sí que es cierto que cuando hablas de juntar neuronas siempre surge un poco esta preocupación en la gente, supongo que porque estamos muy expuestos a la cultura de la ciencia ficción, pero me parece que, no lo sé, igual es una opinión poco informada, pero tengo la sensación. de que somos demasiado naif en nuestra imagen mental de qué se necesita para construir una conciencia, o sea, me parece que es algo tan enormemente difícil, complejo y que a la propia naturaleza le ha costado tanto conseguir que me parece que juntar neuronas…
Francis Villatoro considera que es razonable investigar el desarrollo de organoides, basándose en detalles importantes que sugieren un potencial para la conciencia o algo similar. Menciona sistemas híbridos que combinan neuronas vivas y artificiales.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12desarrollo organoides patrones embrionariosorganoides divergentes reglas organismos naturalesconciencia en desarrollo organoidesorganoides y potencial conciencianeuronas vivas sobre electrodoscomputación neuronal silicio vivoempresa australiana sistemas híbridos…tal vez. y aquí estamos hablando de algo que en principio existe cierta opinión compartida de que la experiencia de una conciencia puede ser común ya no a mamíferos, ya no a reptiles, sino incluso a algunos tipos de artrópodos con ganglios muy muy básicos. Sumando otra característica, no estoy cogiendo neuronas y colocándolas de cualquier forma o según mis criterios, que pueden estar más o menos informados, es que hay un desarrollo; hay un desarrollo en el sentido embrionario, que es divergente, vamos a decirlo, pero parte de una serie de reglas similares al que habría en un organismo que sí se desarrolle de manera natural y que si no fuera detenido posiblemente acabaría desarrollando conciencia o algo parecido. Entonces, me parece que son detalles suficientemente importantes como para que no sea solo una reflexión naif, sino que sea algo razonable que poner sobre la mesa y que investigar. Y os recuerdo un pequeño inciso, ya creo que lo comentamos alguna vez: ya se están desarrollando sistemas híbridos en los que se combinan neuronas vivas sobre una matriz de electrodos y neuronas artificiales con interacción, y entonces la computación neuronal se realiza tanto por la parte en sílico como por la parte en vivo. Y eso en Australia hay una empresa ya desarrollando ese tipo de dispositivos y lo vende para laboratorios de investigación, y hay una línea muy fuerte de investigación en esa línea. Aquí hablamos del juego de Doom con esa tecnología. Exactamente, con esa tecnología. Bueno, y luego la otra cosa que quería decir tenía que ver con la reflexión sobre la dificultad o no de publicar, lo duros que habían sido los revisores, que creo que aquí…
Francis Villatoro explica que la relación entre el número de neuronas y el grado de inteligencia no es directa, sino más bien está asociada a las sinapsis y la plasticidad.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8sinapsis y plasticidad inteligencianeuronas cerebelo e inteligenciacerebro reptiliano aprendizaje motoractividades motoras requieren neuronas…Hernández, pero es para Ignacio, ¿no? No sé si alguno de ustedes puede decir algo al respecto Dice que las orcas, orquinus orca, tenga el doble de neuronas del córtex que un humano podría implicar más inteligencia que un humano, o igual o menos Yo creo que en general no está relacionado el número, ¿no? O no es directamente el número sí. El problema es que no lo sabemos entonces, pero en general la asociación neurona-grado de inteligencia suele asociarse a la sinapsis y a la plasticidad, no al número de neuronas como tal. Nuestro encéfalo tiene una barbaridad de neuronas: 80.000 millones, pero de las cuales sólo 20.000 están en el neocórtex; el resto, la mayoría, están en el cerebelo y no asociamos el cerebelo a la inteligencia. De hecho, durante muchísimo tiempo se hablaba de entre comillas el cerebro reptiliano o sea que el cerebro es clave para el aprendizaje de de cosas que reaccionen muy rápido, de actividades motoras, lo que es andar, jugar al tenis, etc. Son actividades muy complejas que requieren un enorme número de neuronas, pero no nos parecen inteligentes. O sea, la automatización de movimiento, la reacción ultra rápida no nos parece inteligente; nos parece como menos inteligente que lo que hace el neocorte y el neocorte son relativamente pocas neuronas. Sí es verdad que tiene una enorme plasticidad para…
Luisa Achaerandio responde a una pregunta planteada por 'Pregunta Cebra' sobre si su reloj va más rápido debido a una dieta de superrendimiento, conectando la conversación con el tema previo de los organoides y sus medios de cultivo.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #7dieta de superrendimiento relojmedio cultivo organoides aditivosexcitabilidad neuronas ampconexiones eficaces organoides…al vocablo equivalente a cuñadear, ¿no? Y nos propone aquí dunincruguear o necedear, como de necedad, ¿no? O de necio. Necedear, pero bueno. Dunincruguear es muy amable, está bien, pero es muy amable. Pregunta Cebra: si le corre más deprisa el reloj, Luisa. Esta es para ti. Le corre más deprisa el reloj si está con dieta de superrendimiento. Mencionaste algo de dieta de superrendimiento cuando hablabas de los organoides. La pregunta es si le corre más deprisa el reloj, no sé si iba por ahí la cosa. No, básicamente lo que es el medio de cultivo tiene muchos aditivos y digamos que dentro del medio de cultivo que sirve para mantener los organoides había digamos como una variante que se llamaba AMP y básicamente lo que tenía es una serie de componentes para mejorar la excitabilidad de las neuronas que allí digamos se producían y demás pero no tiene nada que ver con el tiempo, es simplemente para que se mantengan y sea más eficaz esas conexiones. Pregunta George Balder, ¿por qué se habla de campo magnético cuando en teoría cuántica de campos existe el campo electromagnético? Esta es una buena pregunta.…
Francis Villatoro explica que el estudio del citoesqueleto celular, ya sea in vitro o en vivo dentro de una neurona u organoide, es irrelevante. Lo importante es analizar la física cuántica de pequeñas arquitecturas proteicas.
Habla: Francis VillatoroPalabras #5orcr de penrose y anestesistacitoesqueleto de axones neuronalesmicrotúbulos del citoesqueletocitoesqueleto celular in vitro e irrelevantefísica cuántica arquitecturas proteicasproteínas macroscópicas en constructos pequeñosorganoide y estudio de proteínas…a plan, en 1900, todavía no había se ha inventado la relatividad en la mecánica cuántica. Jugar es muy fácil, pero que eso tenga física detrás es muy difícil. A ver, pregunta... Se me perdió. Tenía una por aquí. Hay una de Tomás Vila que dice: ¿Se podrían emplear estos ocranoides para modelizar la propuesta ORCOR de Penrose y del otro autor, el anestesista, de cuyo nombre no quiero acordarme? En principio no, yo que sé, estas cosas... No, vale, es decir, la propuesta de Penrose y el anestesista o anestesiólogo es básicamente sobre el citoesqueleto de los axones de las neuronas. El citoesqueleto, estamos hablando de pequeñas proteínas que se acoplan entre ellas, hay dos, la A y la B, o la alfa y la beta, que se van acoplando y van generando unos como tubos, que son los microtúbulos del citoesqueleto celular por el que van moléculas y que interaccionan con cantidad de moléculas de agua, etc. Entonces, tener ese trocito de citoesqueleto in vitro o tenerlo en vivo, tenerlo en una célula, una neurona o tenerlo en un organoide es absolutamente irrelevante. Lo que tú tienes que estudiar es la física cuántica de un pequeño constructo, una pequeña arquitectura de varias proteínas pegadas, que son proteínas macroscópicas, que ahí hay miles de Átomos. Y tienes que hablar de la coherencia cuántica de electrones y núcleos en una estructura que tiene miles de átomos en un entorno extremadamente complejo como es el entorno del interior de una célula. Recordemos que las células no son bolsas de agua con…