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, llamadas células de
araña, y el rastreo de las vías específicas que toman durante el
desarrollo temprano en la corteza cerebral del ratón, 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: un lugar que se llama
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.
"Además de ser sorprendido al descubrir que las células araña nacen
tarde, después de otras células inhibitorias, en una parte de la corteza
que no sabía nada, nuestra segunda sorpresa es 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", explica
Huang, quien añade que esto les sugiere que otros tipos específicos de
células corticales también tienen determinadas rutas de migración en el
desarrollo.
Como Huang destaca, los nuevos descubrimientos de su equipo sobre
células de araña tienen implicaciones para la investigación de
enfermedades, ya que se sabe que el número y densidad de células araña
conectivas disminuye en la esquizofrenia, asociaciones que también se
han revelado recientemente en la epilepsia. "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 denominadas 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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