El cerebro quizá no es un solo órgano: un estudio lo parte en dos

Lo que cambia con el hallazgo¶

El cerebro humano quizá no sea un único órgano con un único origen. Un equipo de la Stanford Medicine ha mostrado que nace de dos poblaciones de células madre embrionarias separadas, no de una sola como se venía enseñando. La primera da lugar al cerebro anterior y al medio, donde se apoyan el lenguaje, el razonamiento y la memoria; la segunda, al cerebro posterior, también llamado tronco encefálico o brainstem, que se encarga de la respiración, el latido del corazón y la deglución. El estudio se publicó el 18 de septiembre de 2026 en Nature Neuroscience.

La consecuencia práctica más inmediata no es clínica: es de laboratorio. Durante décadas había sido casi imposible cultivar neuronas humanas del tronco encefálico en placa, lo que ha frenado el estudio de enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o la atrofia muscular espinal. Entender que esas neuronas proceden de un linaje celular distinto, y no de una versión tardía del cerebro anterior, ha permitido fabricarlas por primera vez.

Cómo se ha hecho el estudio¶

El equipo partió de una pregunta simple: ¿de dónde viene el tronco encefálico durante el desarrollo embrionario? El modelo clásico dice que todo el cerebro sale de una única población de células progenitoras tempranas, que después se especializan en forebrain (cerebro anterior), midbrain (medio) y hindbrain (posterior). El nuevo trabajo lo desmonta en dos pasos.

Primero, en embriones de ratón, identificaron dos poblaciones distintas de progenitores desde la gastrulación, la fase en la que el embrión empieza a tener estructura, mucho antes de lo que se creía. Una expresa el gen Otx2 y da lugar al cerebro anterior y medio. La otra expresa Gbx2 y da lugar al cerebro posterior. Los dos grupos no se mezclan, ni siquiera en los momentos iniciales.

Segundo, analizaron la cromatina, es decir, la forma en que el ADN está empaquetado y qué genes quedan disponibles o apagados, de esas dos poblaciones. Las configuraciones eran tan distintas que las células ya estaban comprometidas con destinos diferentes desde el principio. «Los intentos previos de fabricar neuronas del tronco encefálico probablemente intentaban convertir progenitores de cerebro anterior o medio en células que nunca podrían ser», explica Rayyan Jokhai, coautor principal.

A partir de ese mapa, el equipo diferenció células madre pluripotentes humanas en neuronas motoras funcionales del rombómero 5/6, una región concreta del tronco encefálico que controla músculos de la cara, la lengua y la garganta. Las neuronas generaban potenciales de acción (las señales eléctricas que usan las neuronas para comunicarse) y producían proteínas características de esa región. «Por primera vez podemos estudiar en placa las células que fallan en la ELA y la atrofia muscular espinal», resume Kyle Loh, autor senior del trabajo.

Qué dice, y qué no dice¶

El titular «el cerebro son dos órganos» es engañoso si se queda ahí. Anatómicamente sigue siendo un único órgano, conectado y trabajando como uno en el adulto. Hoy ya se sabe, además, que esos cruces forman una red ordenada de cables que une pensamiento, sentimiento y memoria (los «puentes» del cerebro que unen lo que piensas, sientes y recuerdas). Lo que el estudio cambia es la historia de su origen: dos líneas celulares separadas que se funden durante el desarrollo, no un linaje único que se diversifica tarde.

Tres matices importantes:

• No hay propuesta de «dos cerebros» en sentido funcional. Lenguaje, razonamiento y respiración siguen cooperando a través de circuitos que conectan las dos mitades.
• El hallazgo es sobre células progenitoras tempranas, no sobre personas adultas. No cambia diagnósticos ni tratamientos hoy.
• Que se haya logrado cultivar neuronas humanas del tronco encefálico en placa no significa que ya se pueda probar un fármaco en pacientes. Falta demostrar que esas neuronas en cultivo reproducen lo que ocurre en la enfermedad.

El contexto que hace falta¶

La idea de que el cerebro anterior y el posterior tenían orígenes distintos no es del todo nueva. El nuevo trabajo la apoya con datos de linaje celular, cromatina y diferenciación en células humanas. Otros estudios ya habían mostrado que los circuitos del tronco encefálico se conservan entre especies muy distintas, desde lampreas hasta mamíferos, lo que sugiere que su plan general tiene raíces evolutivas antiguas.

Para poner el hallazgo en perspectiva, los autores miraron fuera de los mamíferos. En embriones de pollo y de pez cebra apareció el mismo patrón de dos progenitores paralelos. Y al alejarse más, hasta los gusanos bellota (invertebrados marinos que comparten un ancestro común con los vertebrados de hace más de 550 millones de años) se observa una organización con dos sistemas nerviosos en posiciones distintas del cuerpo. Algunos de esos invertebrados, como las medusas, tienen literalmente dos redes de nervios, una en cada extremo.

Esto sugiere que el cerebro de los vertebrados es un mosaico evolutivo: la evolución acercó dos sistemas nerviosos antiguos y los acopló en una sola estructura. «Probablemente sería más eficiente tener el cerebro como un único órgano, pero seguimos dependiendo de esta forma primordial de fabricarlo en dos piezas separadas», señala Loh.

Por qué la ELA y la atrofia muscular espinal están en el centro¶

La ELA suele diagnosticarse entre los 40 y los 70 años y termina afectando tanto al cerebro anterior como al tronco encefálico. La atrofia muscular espinal es la principal causa genética de muerte en menores de un año. En ambas, ciertas neuronas del tronco encefálico dejan de funcionar de forma progresiva. Los pacientes acaban perdiendo la capacidad de tragar, con el riesgo de que comida o líquido pasen a los pulmones y provoquen neumonía, y, en fases avanzadas, la capacidad de respirar.

Disponer de neuronas humanas del tronco encefálico en cultivo significa poder preguntar cosas que hasta ahora solo se podían hacer en modelos animales o en tejido post mortem. Por ejemplo: ¿qué fármacos restauran la función de esas neuronas concretas? ¿Por qué unas poblaciones fallan antes que otras? ¿En qué momento del desarrollo empieza a ser vulnerable ese circuito? Ninguna de esas preguntas tiene respuesta directa para un paciente hoy, pero el modelo es el primer paso para que la investigación preclínica se parezca más a la enfermedad.

Qué falta por saber¶

Tres preguntas abiertas que el propio estudio deja en el aire:

1. ¿Existen poblaciones progenitoras similares en otros tejidos nerviosos? El trabajo se centra en cerebro anterior, medio y posterior; queda por ver si el patrón «dos linajes paralelos» se repite en la médula espinal o en el sistema nervioso periférico.
2. ¿Hay enfermedades que se entiendan mejor con este nuevo mapa? Algunas patologías del neurodesarrollo podrían tener su origen en fallos tempranos de uno de los dos linajes, pero eso habrá que demostrarlo caso por caso.
3. ¿Qué pasa cuando uno de los dos linajes se lesiona? Se sabe poco de si células del otro linaje pueden compensar o si la separación los hace más vulnerables a agresiones concretas.

Por ahora, lo que el estudio cambia es de tipo conceptual: deja de tener sentido hablar del cerebro como un órgano con un único origen y obliga a pensar en dos líneas celulares que se ensamblan. Esa idea, más que el titular de «dos cerebros», es la que probablemente importará a medio plazo.