Científicos revelan el nacimiento y la migración de células cerebrales inhibitorias
28/11/2012 - E.P.
Los nuevos descubrimientos tienen implicaciones para la investigación de enfermedades ya que se sabe que su número y densidad disminuye en la esquizofrenia y también se ha relacionado recientemente con la epilepsia
Un equipo dirigido por el profesor Z. Josh Huang, del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) en Estados Unidos ha revelado por primera vez el momento del nacimiento y origen embrionario de una clase crítica de células cerebrales inhibitorias, las células de araña, y el rastreo de las vías específicas que toman durante el desarrollo temprano en la corteza cerebral, según publica Science. Estos expertos han demostrado que estas células nacen en una parte no reconocida previamente en el cerebro embrionario, que han llamado la VGZ (zona germinal ventral).
Huang explica que, si bien son mucho menos numerosas que las células excitadoras piramidales que hay a su alrededor, las células incluyendo las de araña que inhiben o modulan la excitación de las células desempeñan un papel indispensable en el equilibrio del flujo de mensajes y, finalmente, en la determinación de la organización funcional de las neuronas excitadoras en grupos significativos.
En el caso de las células araña, este científico explica que por su anatomía distintiva (una célula que puede regular los mensajes de otras 500 células vecinas) es la que se necesita para entender cómo trabajan los circuitos del cerebro. A diferencia de otras células inhibitorias, éstas conectan con las células excitadoras en un determinado lugar anatómico, de gran importancia, el segmento inicial del axón (AIS), el lugar donde una célula piramidal genera su mensaje transmisible.
Muchas células inhibidoras proceden de una gran área llamada la incubadora MGE (eminencia ganglionar medial), pero hasta ahora no se sabía que la mayoría de las células araña no han nacido allí y de hecho no emergen hasta después de que la MGE ha desaparecido. Sólo en este punto la forma d la VGZ es mucho menor, proporcionando un lugar donde las células precursoras neurales específicamente dan lugar a células de araña.
El equipo aprendió que la fabricación de una proteína codificada por un gen llamado Nkx2.1 se encuentra entre las señales que marcan el nacimiento de una célula de araña. Nkx2.1 es un factor de transcripción cuya expresión ha sido previamente vinculada a la luz de otros tipos neuronales inhibitorios, pero el equipo de Huang observó que el momento de la expresión Nkx2.1 en ciertos precursores (después de la desaparición de la MEG y la aparición de la VGZ) lo que les permitió el seguimiento de la luz, específicamente, de las células de araña.
Las células araña nacen tarde, después de otras células inhibitorias, en una parte desconocida de la corteza, pero además los científicos descubrieron también que una vez que han nacido, estas células toman una ruta muy estereotipada en la corteza y asumen posiciones muy específicas, en tres capas corticales. Huang añade que esto sugiere que otros tipos específicos de células corticales también tienen determinadas rutas de migración en el desarrollo.
Como Huang destaca, "estamos aprendiendo acerca de los aspectos del desarrollo del cerebro que nos hacen humanos", afirma del director del estudio.
Los científicos consideran las secuencias temporales y espaciales de estas células como aspectos genéticamente programados del desarrollo del cerebro, lo que representa características del cerebro probablemente idénticas en todos los miembros de una determinada especie, incluyendo los seres humanos. Las excepciones a estos patrones estereotipados incluyen irregularidades causadas por mutaciones genéticas o mal funcionamiento de proteínas, que se están identificando en personas con trastornos del desarrollo y enfermedades neuropsiquiátricas.
Las células de araña se observaron por primera vez hace 40 años, pero poco se ha aprendido de ellas hasta ahora, más allá de que cuelgan individualmente entre grandes multitudes de células excitadoras de la corteza o neuronas piramidales y que sus ramas relativamente cortas hacen contacto con estas células excitatorias. De hecho, una única célula de araña o sinapsis conecta con un máximo de 500 neuronas piramidales.
Huang explica que, si bien son mucho menos numerosas que las células excitadoras piramidales que hay a su alrededor, las células incluyendo las de araña que inhiben o modulan la excitación de las células desempeñan un papel indispensable en el equilibrio del flujo de mensajes y, finalmente, en la determinación de la organización funcional de las neuronas excitadoras en grupos significativos.
En el caso de las células araña, este científico explica que por su anatomía distintiva (una célula que puede regular los mensajes de otras 500 células vecinas) es la que se necesita para entender cómo trabajan los circuitos del cerebro. A diferencia de otras células inhibitorias, éstas conectan con las células excitadoras en un determinado lugar anatómico, de gran importancia, el segmento inicial del axón (AIS), el lugar donde una célula piramidal genera su mensaje transmisible.
Muchas células inhibidoras proceden de una gran área llamada la incubadora MGE (eminencia ganglionar medial), pero hasta ahora no se sabía que la mayoría de las células araña no han nacido allí y de hecho no emergen hasta después de que la MGE ha desaparecido. Sólo en este punto la forma d la VGZ es mucho menor, proporcionando un lugar donde las células precursoras neurales específicamente dan lugar a células de araña.
El equipo aprendió que la fabricación de una proteína codificada por un gen llamado Nkx2.1 se encuentra entre las señales que marcan el nacimiento de una célula de araña. Nkx2.1 es un factor de transcripción cuya expresión ha sido previamente vinculada a la luz de otros tipos neuronales inhibitorios, pero el equipo de Huang observó que el momento de la expresión Nkx2.1 en ciertos precursores (después de la desaparición de la MEG y la aparición de la VGZ) lo que les permitió el seguimiento de la luz, específicamente, de las células de araña.
Las células araña nacen tarde, después de otras células inhibitorias, en una parte desconocida de la corteza, pero además los científicos descubrieron también que una vez que han nacido, estas células toman una ruta muy estereotipada en la corteza y asumen posiciones muy específicas, en tres capas corticales. Huang añade que esto sugiere que otros tipos específicos de células corticales también tienen determinadas rutas de migración en el desarrollo.
Como Huang destaca, "estamos aprendiendo acerca de los aspectos del desarrollo del cerebro que nos hacen humanos", afirma del director del estudio.
Los científicos consideran las secuencias temporales y espaciales de estas células como aspectos genéticamente programados del desarrollo del cerebro, lo que representa características del cerebro probablemente idénticas en todos los miembros de una determinada especie, incluyendo los seres humanos. Las excepciones a estos patrones estereotipados incluyen irregularidades causadas por mutaciones genéticas o mal funcionamiento de proteínas, que se están identificando en personas con trastornos del desarrollo y enfermedades neuropsiquiátricas.
Las células de araña se observaron por primera vez hace 40 años, pero poco se ha aprendido de ellas hasta ahora, más allá de que cuelgan individualmente entre grandes multitudes de células excitadoras de la corteza o neuronas piramidales y que sus ramas relativamente cortas hacen contacto con estas células excitatorias. De hecho, una única célula de araña o sinapsis conecta con un máximo de 500 neuronas piramidales.
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