El estudio es tapa de la destacada revista científica Journal of Neuroscience y fue liderado por investigadores del Instituto Leloir. Si bien no tiene por el momento aplicaciones inmediatas en salud, amplía la comprensión de la biología del sistema nervioso.
(04/02/2015 – Agencia CyTA-Instituto Leloir)-. El desarrollo de los embriones, es decir, la serie de sucesos que terminan constituyendo un ser humano o un organismo de otra especie, sigue siendo un misterio. Ahora, un trabajo que es tapa de la destacada revista científica “Journal of Neuroscience” y que fue conducido por investigadores del Instituto Leloir describe nuevos mecanismos biológicos que controlan la formación de distintos tipos de neuronas en la médula espinal y el cerebro.
Inicialmente los embriones están formados por células indiferenciadas multipotentes, es decir, con capacidad de convertirse en cualquier tipo celular. Y a partir de una serie de procesos biológicos caracterizados por la multiplicación celular, su migración dentro del embrión y su especialización, van construyendo el sistema nervioso, el circulatorio, el muscular y todos los tejidos del cuerpo, explica el doctor Guillermo Lanuza, investigador del CONICET y jefe del Laboratorio de Genética del Desarrollo Neural del Instituto Leloir.
El sistema nervioso del ser humano se va formando desde una zona del embrión llamado tubo neural a partir del segundo mes de embarazo. Inicialmente está formado por células multipotentes neurales que comienzan a producir diferentes neuronas en las distintas regiones del sistema nervioso en desarrollo.
En estudios en ratón y embriones de pollo, Lanuza y sus colaboradores demostraron que un gen, llamado neurogenina3, controla la formación de clases diferentes de neuronas en la médula espinal y el cerebro. “Este gen no sólo es importante para la producción de neuronas, sino también para determinar con extraordinaria precisión el correcto tipo de neuronas en la posición adecuada del embrión”, señala el científico del Leloir.
Al suprimir la actividad del gen neurogenina3, los autores del estudio se sorprendieron al ver que grupos de neuronas de la médula espinal, fundamentales para regular la contracción de los músculos que se usan para caminar, se habían convertido en neuronas que liberan serotonina, las cuales son propias del cerebro. “La serotonina es un neurotransmisor que modula conductas asociadas con depresión, agresión y ansiedad, entre otras”, indica Lanuza.
Por el contrario, cuando los científicos aumentaron la expresión de neurogenina3 en regiones del cerebro que normalmente producen neuronas serotoninérgicas, se produjo la “metamorfosis” inversa: las mismas adquirieron características de neuronas de la médula espinal.
Si bien los resultados del trabajo no tienen aplicaciones inmediatas en medicina, estos hallazgos pueden ayudar para producir distintos tipos de neuronas en el laboratorio a partir de células madre, que sirvan de modelo para entender distintos trastornos neurológicos o psiquiátricos y contribuir a nuevos enfoques diagnósticos y terapéuticos.
El doctor Marcelo Kauffman, jefe del Consultorio y Laboratorio de Neurogenética del Hospital Ramos Mejía en Buenos Aires e investigador adjunto del CONICET y del Consejo de Investigación en Salud de la Ciudad de Buenos Aires, opina que trabajos como el de Lanuza y sus colaboradores podrían en el futuro favorecer el diagnóstico de malformaciones del desarrollo del sistema nervioso.
En el trabajo también participaron el doctor Abel Carcagno y la becaria doctoral Daniela Di Bella, ambos del laboratorio de Lanuza; el doctor Martyn Goulding del Instituto Salk, en Estados Unidos; y el doctor François Guillemot, del Instituto Nacional de Investigaciones Médicas, en Londres, Inglaterra.
Los autores del estudio publicado en la revista científica “Journal of Neuroscience”: El doctor Guillermo Lanuza (der.), investigador del CONICET y jefe del Laboratorio de Genética del Desarrollo Neural del Instituto Leloir junto a el doctor Abel Carcagno y la becaria doctoral Daniela Di Bella, integrantes de su equipo.
Neuronas del cerebro que producen serotonina (en verde) originadas de progenitores de la médula espinal (marcados en azul y rojo a la izquierda de la imagen) luego de la desactivación del gen Neurogenina3.
El trabajo liderado por los científicos del Instituto Leloir fue tapa de la destacada revista científica “The Journal of Neuroscience” (Noviembre 12, 2014).
Créditos: http://www.jneurosci.org/content/34/46