Relacionan una señal molecular con una migración de las neuronas

Un grupo de investigadores han decodificado una señal molecular que guía el desarrollo del neocórtex, un área clave del cerebro, implicada en la memoria a largo plazo, el raciocinio y otras funciones.

Redacción | 07/08/2013 11:33

Ulrich Mueller y Cristina Gil-Sanz, autores principales del informe de investigación (Instituto de Investigación de Scripps)

Científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) han decodificado una señal molecular que permite una migración neuronal desde el ventrículo hacia arriba o radialmente hacia fuera hasta seis capas de neuronas localizadas en la corteza cerebral gracias a las células guía llamadas Cajal-Retzius (CR). El estudio, que se publica en Neuron, podría ayudar a la investigación sobre el autismo, la esquizofrenia y otros trastornos psiquiátricos. "Con estudios como éste, estamos empezando a entender las funciones normales de moléculas cuya interrupción por mutaciones genéticas pueden causar trastornos del desarrollo cerebral". Así lo afirma, Ulrich Mueller, director del Departamento de Neurociencia Molecular y Celular del TSRI y director del Centro de Neurociencia Dorris en TSRI.

Hace décadas, los científicos descubrieron una proteína de señalización en las que las células CR que segregan las neuronas neocorticales recién creadas (o neuronas bebé) detectan cómo migrar correctamente. Dede entonces, se sugería que las células neocorticales de cambio CR y otras señales moleculares de neuronas también lo detectaban. "Pero en muchos años de estudio, nadie ha sido capaz de encontrar estas otras señales", afirma Mueller. En su opinión, "la neocorteza del mamífero tiene una estructura distintiva con seis capas de neuronas, y nuestro hallazgo ayuda a explciar cómo se genera esta estructura en capas en la primera infancia".

En estudios anteriores descubrieron que la proteína reelina guiaba la migración neuronal , al menos en parte, aumentando la expresión de una molécula de adhesión celular genérica: la Cadherin2 (CDH2). Así, y desde que CDH2 puede expresarse por casi cualquier tipo de célula del neocórtex en desarrollo, el equipo comenzó a buscar otros factores que podrían justificar la especifidad de la interacción entre las células y las CR.

Cristina Gil-Sanz, autora principal del estudio, cartografió los niveles de expresión de los cuatro tipos conocidos de proteínas nectin en las cortezas de ratones en proceso de desarrollo y encontraron un patrón interesante: "observamos que nectin1 se expresa específicamente por las células CR y nectin3 por neuronas que migran", dijo Gil-Sanz. "Al mismo tiempo, sabíamos de la investigación anterior que nectin1 y nectin3 son uniones de parejas preferidas".

Gil-Sanz y el resto de colaboradores confirmaron que la conexión de nectin1 y las células CR con nectin3 y las neuronas recién creadas son fundamentales para la migración neuronal adecuada. Así, Gil-Sanz afirma que "esto demuestra por primera vez la importancia de los contactos directos entre las células y las neuronas CR migratorias".

Los experimentos también mostraron que esta conexión directa de nectin a nectin es parte de la vía de señalización reelina, ya que el ascenso de reelina de la función de CDH2 en las neuronas que migaran es producto del trabajo de nectin3. En este sentido, Gil-Sanz afima que "esto ayuda a explicar cómo se produce la interacción específica entre las neuronas y las células de CR, y no afecta a otras células cercanas que también expresan CDH2".

El nuevo estudio respresenta un gran paso hacia la comprensión científica completa de la migración neuronal en la neocorteza, y es probable que sea relevante para el estudio de las enfermedades del desarrollo cerebral también, especialmente las anomalías provocadas por la reelina y que se han relacionado con trastornos como el autismo, la depresión, la esquizofrenia e incluso la enfermedad de Alzheimer, y en los últimos años, las mutaciones de la proteína cadherina también se han relacionado con trastornos como la esquizofrenia y el autsimo. De esta forma Mueller asegura que "estudios como el nuestro permiten tener una idea de estos halllazgos, pues demuestra qe estas moléculas, en cooperación con nectins, regulan los procesos clave de desarrollo, como el posicionamiento de las neuronas en la neocorteza".