Crean organoides de la glándula pineal capaces de producir melatonina y revelar los secretos del sueño

Investigadores estadounidenses han creado organoides humanos de la glándula pineal que reproducen su desarrollo y fabrican melatonina, la hormona clave del sueño, en un avance que podría cambiar la investigación sobre los ritmos circadianos y enfermedades como el síndrome de Angelman.

Un equipo científico de la Universidad de Yale, en Estados Unidos, ha cultivado por primera vez en laboratorio organoides de la glándula pineal, una pequeña estructura del cerebro que regula los patrones de sueño mediante la producción de la hormona melatonina. El avance podría acelerar los estudios sobre los aspectos ocultos de los mecanismos del sueño y trastornos relacionados.

Los especialistas lograron crear organoides humanos de glándula pineal a partir de células madre pluripotentes, una versión en miniatura del tejido real que no solo reproduce rasgos clave de su desarrollo, sino que también es capaz de producir melatonina, la hormona que regula los ritmos circadianos. El hallazgo se describe en un estudio publicado en la revista Cell Stem Cell y promete transformarse en una herramienta inédita para investigar trastornos del sueño.

Ingresando en los misterios profundos del sueño

Hasta el momento, el estudio directo de la glándula pineal humana había sido limitado por su ubicación profunda en el cerebro y por la dificultad de acceder a tejido humano sano. Según una nota de prensa, los organoides generados por el equipo de expertos reproducen poblaciones celulares pineales maduras y en desarrollo, con perfiles genéticos muy parecidos a los de la glándula en situaciones reales. Además, muestran capacidad para diferenciarse en células con función productora de melatonina.

Los investigadores explicaron que tardaron casi un año en encontrar las condiciones adecuadas para hacer crecer estos organoides. Una vez obtenidos, comprobaron que contenían la maquinaria necesaria para sintetizar melatonina y que podían liberar la hormona cuando eran estimulados mediante la unión con otro tipo de organoide que imita las neuronas del ganglio cervical superior, la vía que en mamíferos activa la secreción nocturna de melatonina.

El equipo probó versiones de estos organoides en ratones. Cuando reemplazaron glándulas pineales de los animales por los órganos cultivados, la melatonina siguió circulando en la sangre, una señal de que el tejido artificial funcionaba dentro de un organismo vivo. Para los autores, esto refuerza el valor del modelo como plataforma experimental para estudiar no solo el desarrollo de la glándula, sino también su función endocrina real.

Reconstruyendo los ritmos circadianos en el laboratorio

Una de las aplicaciones más prometedoras es el estudio del síndrome de Angelman, una enfermedad genética rara que suele ir acompañada de alteraciones severas del sueño y menor secreción de melatonina. En los organoides derivados de pacientes con Angelman, los científicos observaron un desarrollo anómalo: las células parecían desviarse hacia un destino semejante al plexo coroideo y apagaban casi por completo los genes necesarios para sintetizar melatonina. Esa “inversión” celular también apareció en modelos animales del síndrome.

Pero el potencial del descubrimiento va más allá de una sola enfermedad. Los investigadores sostienen que los organoides podrían ayudar a entender trastornos del sueño asociados con autismo, depresión, bipolaridad, envejecimiento y enfermedades neurodegenerativas, además de servir como base para probar tratamientos futuros.

Una posibilidad a futuro sería usar trasplantes de la glándula pineal o de sus células principales como estrategia terapéutica en casos seleccionados. Por ahora, el objetivo es aprovechar estos modelos para reconstruir en el laboratorio los ritmos circadianos y, con ello, desentrañar algunos de los secretos más esquivos del sueño humano.