Investigadores de la Universidad de Kioto han realizado un descubrimiento sorprendente: las neuronas recién nacidas rompen rutinariamente su ADN mientras navegan a través del cerebro en desarrollo, según un estudio publicado en Nature el 20 de junio de 2026. El hallazgo revierte una suposición mantenida durante mucho tiempo de que el daño al ADN en las células cerebrales en desarrollo siempre resulta perjudicial, revelando en cambio que se trata de una parte rutinaria y necesaria de la formación normal del cerebro.
Cuando las neuronas migran a través de espacios increíblemente estrechos para alcanzar sus destinos finales en la corteza cerebral, sufren roturas de doble cadena, una de las formas más graves de daño al ADN. Las roturas de doble cadena cortan ambas hebras de la hélice de ADN simultáneamente, un tipo de lesión que en otros contextos puede provocar la muerte celular o el cáncer. Sin embargo, el cerebro joven ha desarrollado maquinaria sofisticada para reparar el daño casi de inmediato.
El equipo de investigación rastreó las roturas del ADN hasta la enzima Topoisomerasa IIbeta, que queda atrapada mecánicamente a mitad del proceso mientras intenta aliviar la tensión de torsión sobre el genoma. Cuando las células se comprimen a través de pasajes estrechos en el cerebro en desarrollo, sus núcleos se deforman significativamente, creando un estrés mecánico enorme sobre el ADN firmemente enrollado en su interior.
Utilizando marcadores fluorescentes, los investigadores observaron la formación de roturas de doble cadena del ADN cuando las células pasaban a través de microcanales diseñados para imitar los espacios estrechos del cerebro en desarrollo. Las roturas aparecían durante el tránsito y desaparecían después de que las neuronas llegaban al otro lado, con la mayoría del daño reparado en un período de veinticuatro horas sin efectos duraderos sobre la función celular.
El descubrimiento tiene implicaciones importantes para comprender los trastornos del neurodesarrollo. Si el proceso de reparación del ADN falla o se deteriora durante la migración, el daño no reparado resultante podría contribuir potencialmente a condiciones como el autismo, la epilepsia o la discapacidad intelectual. Los investigadores sugieren que las mutaciones genéticas que afectan la maquinaria de migración o los sistemas de reparación del ADN podrían producir anomalías del desarrollo a través de un mecanismo previamente desconocido.
El estudio también plantea preguntas fascinantes sobre el cerebro envejecido. La misma enzima Topoisomerasa IIbeta permanece activa en las neuronas adultas, y el equipo especula que los fallos acumulados en el proceso de reparación del ADN a lo largo de la vida podrían contribuir a enfermedades neurodegenerativas. Aunque dicha conexión sigue siendo especulativa, el descubrimiento abre nuevas vías de investigación sobre las interacciones entre el estrés mecánico del ADN y el envejecimiento cerebral.
La investigación ha sido publicada en Nature por el Instituto de Ciencias Integradas de Materiales y Células de la Universidad de Kioto. El equipo utilizó una combinación de imágenes en tiempo real de células vivas, dispositivos microfluídicos personalizados y técnicas genómicas avanzadas para rastrear el daño del ADN en tiempo real, proporcionando la primera evidencia directa de que la rotura controlada del ADN es una característica normal del desarrollo cerebral.
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