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Instituto Cajal

Se trata del centro de investigación neurobiológica más antiguo de España. Tiene su origen en el Laboratorio de Investigaciones Biológicas, fundado en 1900 por orden del Rey Alfonso XIII con motivo de la concesión del Premio Moscú a Santiago Ramón y Cajal (1852-1934).

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Mostrando las entradas para la consulta astrocitos ordenadas por fecha. Ordenar por relevancia Mostrar todas las entradas
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ÍNDICE DE CARTAS, TEMAS Y FIGURAS DE LA NEUROBARAJA: para que encuentres la carta que buscas

ÍNDICE DE CARTAS, TEMAS Y FIGURAS DE LA NEUROBARAJA: para que encuentres la carta que buscas


Para encontrar rápidamente la carta de la neurobaraja

 que te interesa, 

aquí tienes el modo de buscar en las 44 cartas

 según distintos criterios:

POR CARTAS:

As de oros: NEURONAS https://institutocajal.blogspot.com/2022/01/as-de-oros-neuronas-esas-celulas.html

Cartas numéricas del 2 al 7 de oros: LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER   https://institutocajal.blogspot.com/2022/03/cartas-2-al-7-de-oros-la-enfermedad-de.html

Sotas de oros: ILUSTRADORAS NEUROCIENTÍFICAS DE LA ESCUELA DE CAJAL / LA ILUSTRACIÓN CIENTÍFICA COMO DISCIPLINA  https://institutocajal.blogspot.com/2022/02/neurociencia-ilustrar-es-comprender.html

Caballo de oros: FRANCISCO TELLO  https://institutocajal.blogspot.com/2022/04/caballo-de-oros-francisco-tello-1880.html

Rey de oros: SANTIAGO RAMÓN Y CAJAL https://institutocajal.blogspot.com/2022/03/rey-de-oros-santiago-ramon-y-cajal.html

Comodín de oros: CITOMETRÍA DE FLUJO  https://institutocajal.blogspot.com/2022/06/comodin-de-oros-citometria-de-flujo-una.html

As de copas: ASTROCITOS https://institutocajal.blogspot.com/2022/01/as-de-copas-celulas-gliales-que-dan-el.html

Cartas numéricas del 2 al 7 de copas: LA ASTROGLÍA EN LAS ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS https://institutocajal.blogspot.com/search?q=astrocitos

Sotas de copas: MARÍA LUISA HERREROS Y MARÍA SOLEDAD RUIZ-CAPILLAS  https://institutocajal.blogspot.com/2022/02/el-lado-femenino-de-la-neurociencia.html

Caballo de copas: FERNANDO DE CASTRO RODRÍGUEZ  https://institutocajal.blogspot.com/2022/04/caballo-de-copas-fernando-de-castro.html

Reina de copas: MARIAN DIAMOND https://institutocajal.blogspot.com/2022/05/reina-de-copas-marian-diamond-1926-2017.html

Comodín de copas: MICROSCOPÍA CONFOCAL  https://institutocajal.blogspot.com/2022/05/comodin-la-microscopia-confocal-una.html

As de bastos: OLIGODENDROCITOS https://institutocajal.blogspot.com/2022/02/as-de-bastos-oligodendrocitos.html

Cartas numéricas del 2 al 7 de bastos: LA ESCLEROSIS MÚLTIPLE  https://institutocajal.blogspot.com/2022/03/esta-semana-pintan-bastos-con-la.html

Sotas de bastos: MANUELA SERRA Y ASUNCIÓN AMO DEL RÍO  https://institutocajal.blogspot.com/2022/02/el-lado-femenino-de-la-neurociencia.html

Caballos de bastos: NICOLÁS ACHÚCARRO LUND y PÍO DEL RÍO-HORTEGA  https://institutocajal.blogspot.com/2022/04/dos-jinetes-excepcionales-para-nuestro.html

Rey de bastos: CHARLES SCOTT SHERRINGTON  https://institutocajal.blogspot.com/2022/05/rey-de-bastos-charles-scott-sherrington.html

Comodín de bastos: La PCR y el TERMOCICLADOR  https://institutocajal.blogspot.com/2022/06/comodin-de-bastos-la-pcr-o-reaccion-en.html

As de espadas: MICROGLÍA https://institutocajal.blogspot.com/2022/02/as-de-espadas-microglia-las-defensoras.html

Cartas numéricas del 2 al 7 de espadas: LA MICROGLÍA EN LAS ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS https://institutocajal.blogspot.com/2022/03/dos-al-siete-de-espadas-la-microglia-en.html

Sotas de espadas: LAURA FORSTER y DOROTHY RUSSELL  https://institutocajal.blogspot.com/2022/02/el-lado-femenino-de-la-neurociencia.html

Caballo de espadas: RAFAEL LORENTE DE NÓ  https://institutocajal.blogspot.com/2022/04/caballo-de-espadas-rafael-lorente-de-no.html

Reina de espadas: RITA LEVI MONTALCINI  https://institutocajal.blogspot.com/2022/05/reina-de-espadas-rita-levi-montalcini.html

Comodín de espadas: El CULTIVO CELULAR  https://institutocajal.blogspot.com/2022/06/comodin-de-espadas-el-cultivo-celular.html

POR TEMAS:

¿Qué es la neurociencia? https://institutocajal.blogspot.com/2022/01/cajal-pionero-de-la-neurociencia-moderna.html

Tipos de células del sistema nervioso central: 
as de oros (neuronas), as de copas (astrocitos), as de bastos (oligodendrocitos), as de espadas (microglía)

Enfermedades neurodegenerativas: cartas numéricas del 2 al 7 de oros (alzhéimer), cartas numéricas del 2 al 7 de copas (enfermedades neurodegenerativas que implican a los astrocitos), cartas numéricas del 2 al 7 de bastos (esclerosis múltiple), cartas numéricas del 2 al 7 de espadas (enfermedades neurodegenerativas que implican a la microglía)

Técnicas y disciplinas al servicio de la neurociencia: los cuatro ases, los cuatro caballos y los cuatro reyes (distintos modos de teñir las preparaciones histológicas), sotas de oros (ilustración científica), comodín de oros (citometría de flujo), comodín de copas (microscopía confocal), comodín de bastos (la PCR y el termociclador), comodín de espadas (cultivo celular) 

Discípulos de Cajal de la Escuela Neurológica Española: sotas y caballos de los cuatro palos

Premios Nobel de Fisiología o Medicina: Rey de oros (Santiago Ramón y Cajal), rey de bastos (Charles Scott Sherrington), reina de espadas (Rita Levi Montalcini) 

El proyecto NEUROBARAJA: lanzamiento  https://institutocajal.blogspot.com/2022/01/lanzamos-el-proyecto-neurobaraja.html, resumen y enlace a la neurobaraja imprimible  https://institutocajal.blogspot.com/2022/06/ya-tenemos-la-neurobaraja-completa.html

POR TIPOS DE CÉLULAS (lista orientativa, porque es imposible individualizar la acción de cada célula nerviosa y por eso en todas las cartas se habla de algún modo u otro de los cuatro tipos principales de células)

Neuronas: As de oros, cartas numéricas del 2 al 7 de oros, sotas de oros, caballo de oros, caballo de copas, rey de oros, rey de bastos, reina de copas, reina de espadas

Astrocitos: As de copas, as de oros, cartas numéricas del 2 al 7 de copas, sotas de oros, sotas de copas, caballo de copas, caballos de bastos, reina de copas, rey de oros, rey de bastos, reina de espadas

Oligodendrocitos: As de bastos, as de espadas, as de oros, cartas numéricas del 2 al 7 de bastos, sotas de bastos, sotas de oros, sotas de espadas, caballos de bastos, caballo de copas, caballo de espadas, rey de bastos, rey de oros, reina de copas, reina de espadas

Microglía: As de espadas, as de bastos, as de oros, as de copas, cartas numéricas del 2 al 7 de espadas, sotas de espadas, caballo de espadas, caballos de bastos, caballo de copas, rey de oros, rey de bastos, reina de copas, reina de espadas.

POR TIPOS DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS:

Alzhéimer: cartas numéricas del 2 al 7 de oros

Esclerosis múltiple: cartas numéricas del 2 al 7 de bastos

Los astrocitos en las enfermedades neurodegenerativas: cartas numéricas del 2 al 7 de copas

La microglía en las enfermedades neurodegenerativas: cartas numéricas del 2 al 7 de espadas



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Comodín de Espadas: el CULTIVO CELULAR, una técnica centenaria muy actual, a caballo entre ciencia y arte

Comodín de Espadas: el CULTIVO CELULAR, una técnica centenaria muy actual, a caballo entre ciencia y arte


Las primeras técnicas de CULTIVO CELULAR se desarrollaron hace más de 100 años y, desde entonces, han permitido enormes avances en la ciencia. Hoy en día es un herramienta fundamental utilizada en los laboratorios de todo el mundo para estudiar la fisiología y la bioquímica de las células, los mecanismos subyacentes a la enfermedad y los efectos de fármacos y compuestos tóxicos sobre poblaciones celulares

El CULTIVO CELULAR es un modelo de estudio in vitro que se ha convertido en una técnica básica de investigación en laboratorios como el Instituto Cajal. Se trata de hacer crecer y proliferar células eucariotas o procariotas en ambientes controlados artificialmente con nutrientes específicos. Hablamos de cultivos de células vegetales, animales, bacterias, levaduras y, últimamente, también de células madre embrionarias.


El cultivo celular requiere de un conjunto de técnicas que permiten preservar al máximo las propiedades fisiológicas, bioquímicas y genéticas de aquellas células que se pretende mantener in vitro. Por eso, el laboratorio de cultivo celular es un lugar donde se deben mantener unas condiciones de total asepsia ambiental para evitar la contaminación de los cultivos. Desde 1987, la Unidad de Cultivos Celulares del Instituto Cajal se compone de tres salas donde se generan in vitro  células obtenidas de organismos multicelulares, especialmente neuronas, astrocitos y oligodendrocitos extraídas de cerebros de animales.

Según la ley vigente [1] el manejo de estos cultivos requiere dos niveles distintos de seguridad (o niveles de contención):

 -        Nivel de contención 1: en la Sala de Cultivos y Líneas Establecidas. Requerido para cultivo de células animales no transformadas de no-primates. Consta de 4 cabinas de flujo laminar horizontal para protección preferente de las muestras y otras 4 cabinas de flujo laminar vertical que aportan protección al operador además de a la muestra.

 

-        Nivel de contención 2: en las Salas P2-A y P2-B, donde se generan cultivos celulares de primates (tumorales o no tumorales), líneas celulares humanas no intervenidas, cultivos celulares de no primates productores de virus, se manipulan agentes biológicos no infecciosos a través del aire con tropismo humano (retrovirus, lentivirus, adenovirus). El Instituto Cajal está equipado con dos cabinas de bioseguridad que garantizan la protección al operador, a la vez que también aportan protección a la muestra.


realizar los cultivos. El científico tiene que tener un buen hábito de trabajo para evitar las contaminaciones,
ayudando así a las condiciones de esterilidad y asepsia que se establecen. De esta forma, si se siguen todas
las pautas, las posibilidades de contaminación se minimizan.

El equipamiento básico de un laboratorio de cultivo celular es el siguiente:


Además de disponer de los equipos adecuados y de espacios convenientemente aseptizados, es fundamental elegir un medio de cultivo adecuado. Junto a los problemas de contaminación, los medios de cultivo son los principales factores implicados en el mayor o menor éxito del cultivo de células in vitro. Cada tipo de cultivo celular requiere un medio específico, sin que exista una fórmula universal y precisa para ello. 

Un buen medio de cultivo es aquel que reúne las siguientes cualidades:
- es específico respecto a la célula a cultivar;
- aporta los nutrientes esenciales (hidratos se carbono, ácidos grasos esenciales y otros lípidos, aminoácidos, sales minerales y oligoelementos;
- posee un valor de pH adecuado;
- tiene capacidad tampón (para mantener el pH dentro de valores fisiológicos);
- es isotónico y, por supuesto, 
- es estéril

Hoy en día, numerosas compañías comercializan una serie de medios de cultivo base estándar [2] y otros más específicos que se completan con otros aditivos adaptados al tipo de cultivo que se realiza, como por ejemplo antibióticos, indicadores de pH, o incluso suero fetal (ovino, bovino o humano).  

Combinando las buenas prácticas de laboratorio con los equipos y materiales adecuados es posible obtener clones bien definidos de un solo tipo de células a partir de cada cultivo, llamados líneas celularesEste es un esquema del proceso de obtención de las células que servirán para obtenerlas:


Existen varios tipos de cultivos celulares:
UN POCO DE HISTORIA 


El cultivo de células tuvo su origen en el siglo XIX. El primero capaz de mantener vivas células sanguíneas de un anfibio fue Rechlinhausen (en 1866), pero fue Wilhem Roux quien cultivó células de embrión de pollo en una solución salina durante varios días y demostró que podían sobrevivir sin presencia de un organismo que las mantuviera vivas en su interior (en 1885). Se convirtió así en el primer investigador que realizó y mantuvo un cultivo celular durante siete días. 

El cultivo de tejidos estuvo durante mucho tiempo a medio camino entre la ciencia y el arte. Considerado inicialmente como una técnica particularmente difícil de aprender, actualmente las dificultades de los comienzos están hoy en día prácticamente superadas. 

El zoólogo americano R.G. Harrison fue el primero en emplear las técnicas in vitro para el estudio de fenómenos in vivo. Realizó cultivos de médula espinal embrionaria de anfibios y pudo observar el crecimiento de los axones de los neuroblastos. Pudo establecer así que el axón se formaba por expansión a partir del cuerpo neuronal y no por fusión de una cadena de células. El cultivo se realizaba en una gota de linfa del anfibio que colgaba de un cubreobjetos sobre una cámara sellada. 

La primera gran limitación de los cultivos celulares con la que se encontraron los científicos fue lograr un medio nutritivo adecuado. Burrows (1910) empleó plasma de pollo para nutrir los explantes de tejidos embrionarios de pollo. Este medio se reveló mucho mejor que los anteriormente probados, lo que le permitió observar el crecimiento del tejido nervioso, corazón y piel. 

Burrows y Carrel realizaron los primeros intentos de establecer cultivos de células de mamíferos y consiguieron obtener explantes obtenidos a partir de perros, gatos, conejos de indias y de tumores sólidos. Además, demostraron que la vida del cultivo se podía prolongar mediante subcultivo y, para ello, emplearon un plasma suplementado con extractos de embrión. 

Gran parte del éxito en el mantenimiento de los cultivos se debió al desarrollo del denominado «frasco de Carrel»Gracias a este frasco, Carrel mantuvo en cultivo células extraídas de embrión de pollo durante 34 años (Sharp, 1977). 

Rous y Jones (1916) emplearon por primera vez extractos enriquecidos en tripsina para disociar las células de embriones de pollos estableciendo el primer cultivo celular.

Uno de los mayores problemas que describen para el establecimiento de los cultivos celulares es la aparición de múltiples contaminaciones, por lo que entre 1920 y 1940 se desarrollaron numerosos métodos de manipulación en condiciones de asepsia que siguen utilizándose hoy en día. Otro hito importante fue el aislamiento de los primeros antibióticos en la década de los 40. Podríamos decir que los cuatro puntos esenciales para el desarrollo del cultivo celular fueron:

  • El uso de antibióticos que no afectaban a las células animales y prevenían las contaminaciones bacterianas.
  • El aislamiento de una línea celular humana establecida (Hela) de un carcinoma humano en la que podían crecer muchos virus humanos (Adeno, Rino,…)
  • El desarrollo por Eagle de un medio de cultivo, no sólo para sobrevivir, sino para crecer muchos tipos de células y con composición más o menos definida.
  • El refinamiento de técnicas para crecimiento de células de mamíferos aislados (1957, Puck, et al.).
LA CURIOSA HISTORIA DE HENRIETTA LACKS

Hablar de cultivos celulares sin mencionar a Henrietta Lacks es impensable, porque se han realizado miles de investigaciones científicas y biomédicas con la línea celular que toma su nombre del acrónimo formado con las dos primeras letras de su nombre (He) y de su apellido (La), pero ¿sabes por qué? 
Nacida en 1920 en el seno de una familia afroamericana pobre de 10 hijos que trabajaba en las plantaciones de tabaco del estado de Virginia en EE. UU., nadie imaginaba que se convertiría en una de las personas más relevantes de la investigación biomédica... y en cierto modo, en «inmortal». Esta afroamericana murió en 1951 a los 31 años, víctima de un cáncer del cuello del útero fulminante. Sin saberlo, sería ella quien permitiría, entre otras muchas cosas, poner a punto vacunas, comprender el funcionamiento de los virus o describir multitud de mecanismos moleculares y procesos celulares. Pero ¿cómo ocurrió todo esto? 

Antes de tratar con radio el tumor, el cirujano tomó una muestra de las células del tumor de Henrietta ¡sin su consentimiento! Se las entregó a George Otto Gey, un especialista del cultivo de células tumorales que trabajaba en el mismo hospital y llevaba años buscando desarrollar una línea de células humanas inmortales (aquellas capaces de dividirse indefinidamente  y mantenerse vivas en condiciones de cultivo después de algunas divisiones celulares [5]). Aún hoy en día, las células HeLa siguen multiplicándose por todos los laboratorios del mundo las células. 

Las de Henrietta fueron las primeras células humanas inmortales que crecieron en un laboratorio  y permitieron desarrollar infinidad de experimentos. Esto representó un enorme avance para la investigación médica y biológica. En la actualidad existen más de 10.000 patentes que incluyen las células HeLa, y se calcula que los científicos han producido más de 20 toneladas de células HeLa, usadas incluso para investigar la sensibilidad humana a objetos tan variados como la cinta adhesiva, el pegamento, los cosméticos y muchos otros productos. 

Aunque parezca increíble, hubo que esperar a 1996 para que la Escuela de Medicina Morehouse de Atlanta y el alcalde de Atlanta (EE. UU.), reconociera tardíamente a la familia de Henrietta Lacks por sus contribuciones póstumas. Y no fue hasta octubre de 2021 cuando el Director General de la OMS otorgó un premio póstumo al hijo de Henrietta, Lawrence Lacks (de 87 años entonces) que  acudió acompañado de los nietos y bisnietos— en reconocimiento de la vida, el legado y la contribución a la ciencia médica de su madre.

El caso de las células HeLa es un buen ejemplo de cómo las líneas celulares originadas a partir de tejido de seres humanos presentan controversias bioéticas, porque sobreviven a los organismos parentales y se utilizan para investigar tratamientos médicos muy lucrativos después del fallecimiento de las personas que las produjeron.


APLICACIONES DEL CULTIVO CELULAR


La ciencia usa rutinariamente líneas celulares para conocer el comportamiento de ciertas células, tejidos e incluso de organismos enteros y su uso permite trabajar en multitud de campos, que van desde la investigación básica hasta la más aplicada, tanto en estudios con células (diferenciación, transformación, ciclo celular, etc.) como con virus (análisis de componentes, producción de virus, etc.)


En INVESTIGACIÓN BÁSICA, las líneas celulares permiten estudiar:

 • La actividad intracelularmecanismos implicados en los diferentes procesos intracelulares, como la transcripción de DNA, síntesis de proteínas, metabolismo energético, ciclo celular, diferenciación, apoptosis, etc.
 • El flujo intracelular de biomoléculas, movimientos intracelulares de sustancias y señales asociadas a los diferentes procesos fisiológicos, como el procesamiento del ARN, el movimiento del ARN desde el núcleo hacia el citoplasma, el movimiento de las proteínas hacia diversos orgánulos, el ensamblaje y desensamblaje de los microtúbulos, etc.
• La genómica y proteómica: análisis genético, infección, transformación celular, inmortalización, senescencia, expresión génica, rutas metabólicas, etc.
• La ecología celular: el estudio de las condiciones ambientales responsables del mantenimiento de la funcionalidad celular y de su diferenciación, el estudio de las necesidades nutricionales, infecciones, estudio de la transformación celular (inducidas por virus o agentes químicos) o la cinética de la población celular.

• Las interacciones celularesprocesos de inducción embrionaria, cooperación metabólica, inhibición por contacto/adhesión o interacciones célula-célula, morfogénesis, proliferación celular, invasión celular.

En INVESTIGACIÓN APLICADA, las técnicas de cultivo celular se utilizan en áreas tan diversas como:

• La Virología: Cultivo de virus animales y de plantas, producción de vacunas, etc.
• La Biotecnología: Producción industrial de fármacos en biorreactores (interferón, insulina, hormona de crecimiento, etc.)
• La Inmunología: Producción de anticuerpos monoclonales, señalización, fenómenos de inflamación.
• La  Farmacología: Efecto de diversos fármacos, interacciones con el receptor, fenómenos de resistencia, etc.
• La Ingeniería de tejidos: Producción de tejidos artificiales (piel, cartílagos) para el tratamiento de grandes quemados, injertos o autotransplantes, desdiferenciación y diferenciación inducida, etc.

• La Toxicología: Citotoxicidad, mutagénesis, carcinogénesis, etc.


Algo muy importante es que el cultivo celular permite minimizar el uso de animales de investigación y evitar su sufrimiento, porque aunque no puede reemplazar siempre el ensayo in vivo, es una alternativa válida en muchas situaciones


Seguro que has aprendido muchas cosas nuevas sobre esta técnica, que quizá incluso no conocías, pero si TE HA PICADO LA CURIOSIDAD Y QUIERES SABER MÁS, aquí tienes más material para investigar por tu cuenta.

Notas

[1] Real Decreto 664/1997, de 12 de mayo, sobre protección a trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes biológicos

[2] Los medios base más conocidos para el cultivo celular son los denominados Eagle's Basal Medium, el Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) y el RPMI1640. https://www.studocu.com/es/document/universidad-pablo-de-olavide/cultivos-celulares/tema-5-laboratorio-de-cultivos-celulares/6537690

Historia de los cultivos celulares

[3] Buenas Tareas: El cultivo celular https://www.buenastareas.com/ensayos/Cultivo-Celular/55367487.html

[4] EcuRed: Cultivo Celular https://www.ecured.cu/Cultivo_Celular

[5] Normalmente, una célula animal solo puede duplicarse un cierto número de veces, porque en cada división se acortan las extremidades de sus cromosomas, denominadas «telómeros». En las células tumorales de Henrietta Lacks existe una enzima, la telomerasa, que repara continuamente los telómeros destruidos, de modo que las células pueden reproducirse sin límite. https://www.sciencesetavenir.fr/sante/cancer/une-vie-infinie-henrietta-lacks-star-des-labos-malgre-elle_145904

[6] Wikipedia, entrada Henrietta Lacks https://es.wikipedia.org/wiki/Henrietta_Lacks

[7] Introducción al cultivo celular https://www.ehu.eus/biofisica/juanma/mbb/pdf/cultivo_celular.pdf

[8] SÁNCHEZ, Carlos Manuel. Murió de  cáncer, pero sus células inmortales han salvado a millones de personas. Artículo de XLSemanal https://www.xlsemanal.com/conocer/salud/20181101/celulas-hela-curar-el-cancer-henrietta-lacks.html

Fuentes complementarias

Amanda Capes-Davis, R. Ian Freshney (2021) Freshney's Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique and Specialized Applications, 8th Edition, March 2021. Wiley-Blackwell, 832 pp. 

Aspectos básicos sobre el manejo y preservación de los cultivos celulares https://www.paho.org/hq/dmdocuments/2010/L%20Brito%20INHRR.pdf

Vídeos

Cultivo celular, parte I https://www.youtube.com/watch?v=sb0E04_wN7M

Tipos de cultivo celular https://www.youtube.com/watch?v=anbcQLJJESo

The Way of All Flesh - Immortal HeLa Cells Documentary https://www.youtube.com/watch?v=cTXaJOk_bjQ&t=4s

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Reina de Copas: MARIAN DIAMOND (1926-2017), la enamorada del cerebro que reveló al mundo su plasticidad

Reina de Copas: MARIAN DIAMOND (1926-2017), la enamorada del cerebro que reveló al mundo su plasticidad


Marian Diamond nació para cambiar la neurociencia. Vivió fascinada por «la estructura más maravillosa de la Tierra», capaz de hacernos ser lo que somos: el cerebro. Enamorada de ese objeto, que llevaba a sus clases dentro de una sombrerera, sus investigaciones demostraron algo que Cajal ya intuyó a finales del siglo XIX: la plasticidad cerebral y el importante papel de la neuroglia. Ella misma fue el mejor ejemplo de que para mantener en forma el cerebro hay que usarlo y aderezarlo con cinco ingredientes: buena alimentación, ejercicio físico, desafíos, novedad y…¡¡¡amor!!!  

«El cerebro es la más milagrosa masa de protoplasma del mundo y, quizá, de toda la galaxia. Su potencial es virtualmente desconocido» (Marian Diamond)

Marian Diamond nació el 11 de noviembre de 1926 en Glendale, California (EE. UU.) y fue la menor de seis hermanos. Su padre, Montague Cleeves, trabajaba como médico y su madre, Rosa Marian Wamphler, dejó sus estudios doctorales para criar a la prole de ambos. La familia vivía en un veraniego entorno rodeada de árboles frutales, cabras y gallinas.

Diamond hablaba del cerebro humano como si fuera la mayor joya existente en el universo. Y así era para ella. Una visita con su padre al Hospital del Condado de Los Ángeles sembró la semilla que no dejaría de crecer en toda su vida. La neurocientífica tenía 15 años por aquel entonces. Caminaba al lado de su progenitor pasando las habitaciones cerradas del pasillo por el que avanzaban. Pero una de esas puertas estaba entreabierta. Allí, puesto sobre una mesa como un trofeo, había un cerebro humano. Era el primero que la joven Marian veía.  «Esas células pueden crear ideas», pensó. Una noción que resultó más que suficiente para que la investigadora supiera que, si estudiaba algo, estudiaría cerebros.

Así que Diamond se matriculó en la Glendale Community College para luego pasar a la Universidad de California (Berkeley, EE. UU.) en 1946. Ese sería su hogar durante las próximas décadas. Allí cursó su doctorado en anatomía convirtiéndose, en 1953, en la primera mujer en conseguirlo en aquel centro.

Diamond compaginó sus estudios de doctorado con su labor como docente, desarrollando una pasión de por vida. También en este ámbito desafío al machismo imperante. Diamond fue a la primera mujer profesora de ciencias en la Universidad de Cornell (EE. UU.) donde enseñó biología humana y anatomía comparada hasta 1958. De ahí, llevaría sus enseñanzas a la Universidad de California (San Francisco., EE. UU.) para luego regresar a Berkeley en 1960.

En Berkeley continuó con sus clases, a la par que con sus estudios en anatomía cerebral. La obsesión por el cerebro de Marian Diamon fue tal, que cambió la idea que se tenía de este órgano y revolucionó el panorama de la neurociencia.

 Un cerebro moldeable

Aunque las primeras especulaciones de Cajal acerca de que el aprendizaje exige la formación de nuevas conexiones entre neuronas datan de 1894, en la década de 1960 el  cerebro seguía viéndose como algo estático, determinado genéticamente y sin posibilidad de cambio a lo largo de la vida. Marian Diamond se propuso demostrar lo contrario, pues estaba al tanto de un estudio que establecía la existencia de cambios químicos en el cerebro adulto de mamíferos y se planteó la posibilidad de que también se produjeran en él cambios físicos estructurales. 

«Todo hombre puede ser, si se lo propone, escultor de su propio cerebro» (Santiago Ramón y Cajal)

La científica se había unido a un equipo de tres investigadores en Berkeley que buscaba pruebas de que el cerebro se veía afectado por el medioambiente y no estaba únicamente predeterminado por la genética. El grupo lo formaban los psicólogos David Krech y Mark Rosenzweig, y el químico Edward L. Bennett. Diamond completó el cuarteto convirtiéndose en la anatomista de un equipo que trabajó codo a codo los siguientes 15 años.

Marian ideo unos experimentos muy sencillos, pero efectivos, para su investigación. Crio ratas en diferentes entornos. Algunas convivían en comunidad en una gran jaula las ratas son unos animales muy sociales que disfrutan de la compañía tanto como nosotros y rodeadas de juguetes. Un verdadero parque de atracciones para ratas 😉. Otras vivían solas en una jaula reducida y sin nada para entretenerse. La pregunta que se hizo Diamond fue: ¿Qué producen cada uno de esos entornos en el cerebro de las ratas?

Los resultados tardaron años, pero fueron espectaculares. Con enriquecimiento juguetes, compañía y espacio el cerebro aumentaba sus dimensiones y con empobrecimiento, decrecía. El hallazgo implicaba que el órgano no está completamente determinado al nacer. Había oportunidad para el cambio: era plástico.  ¡Esto era algo que no se había visto nunca! Diamond corrió por el campus para enseñarle los resultados a Krech. «Esto cambiará la ciencia», le dijo el psicólogo.

El artículo del resultado de la plasticidad en el cerebro de las ratas se publicó en 1964. Las mujeres eran una rara avis en la investigación, de modo que David Krech escribió el nombre de Marian Diamond al final y entre paréntesis. Su argumento era que nunca había escrito con una mujer y que no sabía qué había que hacer. Afortunadamente, recapacitó tras la llamada de atención de ella y puso a Diamond como primera autora.

Las investigaciones de Marian tambalearon, resquebrajaron y pusieron patas arriba la concepción imperante sobre el cerebro. Aunque calar con semejante revolución en los cimientos de la neurociencia de ese momento no fue fácil.  Para la gente de la época no tenía ningún sentido que el cerebro hubiera cambiado a causa del entorno por una cosa llamada «plasticidad». Era toda una revolución del paradigma imperante.

imagen extraída de: https://www.youtube.com/watch?v=DtACi3Ht7Ro
La plasticidad cerebral se ha convertido, sin embargo, en uno de los términos centrales de la neurociencia moderna. Con el desafío por parte de Diamond a las teorías aceptadas en su época, el cerebro pasó a ser un órgano moldeable. De hecho, el leitmotiv de la investigadora era: You use it or you lose it (algo así como «O lo usas o lo pierdes»).

Además de iniciar un campo de conocimiento e investigación, Diamond también impulsó de forma indirecta un cambio cultural. El concepto de entorno enriquecido es algo que cualquiera se ha aplicado o puede ver ejemplos de ello: bebés con juguetes en los que tienen que aprender a encajar formas, adictos a los sudokus para mantener la mente activa o eso de «salir de la zona de confort». Diamond estableció incluso los cinco ingredientes de la receta para tener la «mejor versión posible» del cerebro: una buena dieta, ejercicio físico, desafíos, la novedad y el amor.

La incorporación del quinto ingrediente, el amor, llegó por una necesidad metodológica: para estudiar la plasticidad en el envejecimiento necesitaban experimentar con ratas mayores de las que disponían en su laboratorio. Pero no conseguían más que ratas de unos 600 días (equivalentes a unos 60 años humanos). Les faltaba amor. Así que empezaron a darles un trato cuidadoso y cariñoso. Consiguieron de esta forma que algunos ejemplares vivieran hasta los 900 días (unos 90 años humanos). Y a esa edad comprobaron que las ratas aún mostraban cambios en el cerebro gracias a la neuroplasticidad, otro hito para la ciencia. Estos resultados se publicaron en 1985.

El cerebro de Einstein y las células gliales

Como amante de los cerebros, la científica no pudo evitar fijarse en el cerebro más cotizado de la historia: el de Albert Einstein.  Diamond leyó en la revista Science que el cerebro del físico estaba conservado y guardado en tarros de cristal. Así que preguntó si podía coger cuatro pedazos en los que estudiaría una serie de áreas que podría comparar con las de cerebros de seres humanos de inteligencia normal. Le dijeron que sí.

En 1984, 29 años después de la muerte de Einstein, Marian Diamond y sus colegas fueron los primeros en publicar una investigación sobre el cerebro del científico. Encontraron que no había algo así como unas neuronas especiales que lo hubieran convertido en un genio. En cambio, sí observaron que las células de la glía eran mucho más abundantes en uno de los cuatro pequeños fragmentos estudiados. Como era de esperar, estos resultados no estuvieron exentos de polémica, pues la metodología científica tenía cierta limitaciones, pero tuvo el mérito de subrayar la enrome importancia de las células de la neuroglía, unas células que ya nadie considera como simples asistentes de las neuronas sino, más bien, como elementos fundamentales de la cognición. De hecho, como ya explicamos en la entrada del As de Copas, en la actualidad se sabe que los astrocitos comunican a través de un sistema de señales de calcio. 

Desde que Pío del Río-Hortega describiera la microglía y la oligodendroglía a principios del siglo XX se ha ido avanzando en el conocimiento de la neuroglía. Ahora sabemos que tiene un papel relevante en aspectos clave del funcionamiento cerebral, como son las funciones cognitivas. 

Células gliales procedentes de células madre marcadas en el cerebro de ratón con códigos de color únicos
 (Dra. Laura López Mascaraque, Instituto Cajal, CSIC)

Una apasionada (y famosa) docente

Marian se hizo famosa como profesora porque siempre llevaba a sus clases una sombrerera de colores. Con un hipnótico ritual, la científica abría la sombrerera, se ponía los guantes de látex que dejaba preparados en su interior y abría un recipiente del que extraía el que para ella su mayor tesoro: un cerebro humano. Lo sacaba para sostenerlo en la palma de la mano, hablando de él con una fascinación que el paso de los años nunca mermó.

Las clases de Diamond hacían reír, pensar, reflexionar, cuestionar… Tal vez ese fuera el secreto de su éxito, que se extendió mucho más allá del aula la profesora recibía correo de todo el mundo agradeciendo sus lecciones. En 2005, la universidad de Berkeley colgó en Youtube el curso de Introducción a la Anatomia de Diamond. Sus más de cuatro millones de reproducciones lo convirtieron en el segundo curso en línea más popular del mundo, por detrás de Moral Reasoning de la Universidad de Harvard. Actualmente está entre las 10 docentes más vistas en la red.

En junio del 2014, Marian se despidió de su despacho en Berkeley.  A sus 87 años, la científica llevaba enseñando apasionadamente desde 1954. Durante esos 60 años, Marian hizo vibrar directamente con su ciencia a unos 60 000 estudiantes, e indirectamente a los millones de personas que vieron y siguen viendo sus vídeos.

Fue, y será recordada, como una vital y competente profesora, como ella misma indicó que le gustaría serlo, a la que le encantaba compartir conocimientos y experiencias con sus alumnos y ofrecerles información que les resultara útil.

De alegría y pasión contagiosa, Diamond decía que había pasado «más de 60 años estudiando el cerebro» y «de pura alegría.»

EL CONTENIDO DE ESTA ENTRADA FUE REALIZADO EN COLABORACIÓN CON LEYRE FLAMARIQUE, DENTRO DEL PROGRAMA DE AYUDAS CSIC-FUNDACIÓN BBVA DE COMUNICACIÓN CIENTÍFICA


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FUENTES CONSULTADAS

Luna Productions (2016). My Love Affair with the Brain. The life and science of Dr. Marian DiamondDisponible en: https://vimeo.com/417009456?login=true#_=_

Sanders, R (28 de julio, 2017). Marian Diamond, known for studies of Einstein’s brain, dies at 90Berkeley News. https://news.berkeley.edu/2017/07/28/marian-diamond-known-for-studies-of-einsteins-brain-dies-at-90/

Diamond, M. C., Johnson, R. E., Protti, A. M., Ott, C., & Kajisa, L. (1985). Plasticity in the 904-day-old male rat cerebral cortex. Experimental Neurology87(2), 309-317.  https://doi.org/10.1016/0014-4886(85)90221-3

The New York Times (18 de abril, 2010) What They’re Watching https://www.nytimes.com/2010/04/18/education/edlife/18opentop10-t.html

Geoffrey Neill. Marian Diamond on Building a Better Brain. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=ci0xcM2rgzY&ab_channel=GeoffreyNeill

Webcast-legacy Departmental. Integrative Biology 131. Marian Diamond full course. Disponible en : https://www.youtube.com/watch?v=S9WtBRNydso&list=PLYaP1u75QsCDt6gTE29X758sD7-by7U_T&ab_channel=Webcast-legacyDepartmental

Diamond, M. C., Krech, D., & Rosenzweig, M. R. (1964). The effects of an enriched environment on the histology of the rat cerebral cortex. Journal of Comparative Neurology123(1), 111-119. https://doi.org/10.1002/cne.901230110

Diamond, M. C., Scheibel, A. B., Murphy Jr, G. M., & Harvey, T. (1985). On the brain of a scientist: Albert Einstein. Experimental neurology88(1), 198-204. https://doi.org/10.1016/0014-4886(85)90123-2

Gamundí, A. G., & Gamero, A. F. (2006). Santiago Ramón y Cajal: 100 años después. Universitat Illes Balears.


OTROS ENLACES INTERESANTES:

Los colaboradores de Marian Diamond:

     Mark Rosenzweig  https://es.abcdef.wiki/wiki/Mark_Rosenzweig_(psychologist)

      David Krech https://es.abcdef.wiki/wiki/David_Krech

      Edward L. Bennett https://www.researchgate.net/scientific-contributions/Edward-L-Bennett-38912323

Canal YouTube Cerebrotes, de Clara García, serie Neuromitos

¿Es verdad que no se pueden formar neuronas nuevas en el cerebro adulto? https://www.youtube.com/watch?v=Kt86gcwAD3c

La neuroplasticidad:

¿Qué es la neuroplasticidad? https://academianeurona.com/neuroplasticidad/

DeFelipe, Javier (2006). Brain plasticity and mental processes: Cajal again. Nat Rev. Neurosci. 2006 Oct;7(10):811-17. 

Entrevista a Álvaro Pascual-Leone en El País  (Jessica Mouzo, 13.03.2017): Tu cerebro cambia con cada cosa que piensas, incluso aunque no la digas https://elpais.com/elpais/2017/03/08/ciencia/1489000861_407908.html

Origen y desarrollo de la neuroplasticidad (1) https://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/100/posts/origen-y-desarrollo-de-la-nocin-de-neuroplasticidad-1-15679#:~:text=Origen%20y%20desarrollo%20de%20la%20noci%C3%B3n%20de%20neuroplasticidad,uso%20repetido%20a%20trav%C3%A9s%20de%20los%20h%C3%A1bitos%20conductuales.

Origen y desarrollo de la neuroplasticidad (2) https://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/100/posts/origen-y-desarrollo-de-la-nocin-de-neuroplasticidad-2-15704

Canal YouTube Cerebrotes, de Clara García

Neuroplasticidad y neuroplasticidad en acción: https://www.youtube.com/watch?v=DtACi3Ht7Ro

Neurorreparación. Entrevista a José Ramón Alonso (neurocientífico y catedrático de la Universidad de Salamanca) https://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/100/posts/jos-ramn-alonso-pea-neurorreparacin-17192



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