Científicos del Allen Institute for Brain Science han dado un paso importante en la identificación de cómo el cerebro se organiza durante el desarrollo. Los resultados, publicados en el Journal of Comparative Neurology, describen, con más detalle que lo que nunca antes se había logrado, las consecuencias de la pérdida de una molécula clave la cual participa en el establecimiento de la arquitectura adecuada del cerebro durante su desarrollo.
Este estudio pone en duda la explicación dada actualmente por los libros de texto sobre el desarrollo anormal del cerebro en una variedad de ratones bien estudiada denominada reeler, llamado así porque tiene una marcha tambaleante característica (del inglés reel: tambalearse), lo que ha sido una parte integral de la comprensión de cómo las neuronas migran a sus posiciones correctas durante el desarrollo cerebral. Mientras que la corteza del ratón reeler ha sido descrita durante muchos años como si estuviese “invertida”, en comparación a la corteza cerebral, también llamado neocórtex, de un ratón normal. En el artículo recientemente publicado se concluye que esta estratificación anormal del neocórtex es mucho más compleja, más parecido a una inversión de las capas de la corteza como si de una imagen en un espejo se tratase. Además el grado de desorganización es diferente para los diferentes tipos celulares y en diferentes partes del cerebro, lo que sugiere que el patrón correcto de desarrollo cerebral consiste en un conjunto complejo de procesos que son selectivos para cada tipo celular específico.
El enfoque empleado en este estudio se aprovecha de la combinación de la histología de sistemática de alto rendimiento con la riqueza en marcadores celulares muy específicos, los cuales fueron identificados por la extracción de genes por un patrón de expresión específico en el Allen Mouse Brain Atlas, un mapa de todo el genoma en donde se sitúa la expresión génica en el cerebro del ratón adulto. Los autores emplearon un enfoque novedoso para emplear los marcadores moleculares más precisos hasta la fecha para identificar las características de la desorganización cortical en ratones macho de la variedad reeler que no fueron identificables con métodos menos específicos disponibles anteriormente.
“Para nuestra sorpresa, hemos observado un patrón celular inesperado con el que es difícil de explicar con los actuales modelos de desarrollo del neocórtex”, dijo Ed Lein, director de neurociencia del Allen Institute for Brain Science y autor de este estudio. “Estos hallazgos tienen unas importantes implicaciones en los mecanismos de cómo la arquitectura estereotipada normal del cerebro funcional se desarrolla. Estos patrones sugieren que hay una serie de mecanismos adicionales más allá de los encontrados en los ratones reeling, envueltos en que se produzca una migración correcta de las neuronas recién generadas a su ubicación correcta, y que los diferentes tipos celulares utilizan señales diferentes en este proceso”.
El ratón reeler tiene una mutación espontánea en un gen denominado Reelina, la cual se sabe que está implicada en el autismo. Estudios llevados a cabo en estos ratones, los cuales son deficientes en el gen Reelina, han aclarado el papel de esta proteína y la vía de señalización que emplea en la organización del sistema nervioso central durante el desarrollo, y particularmente en la laminación cortical ó en la formación de las capas, mediante las neuronas recién creadas migran del lugar en donde se originaron a su posición correcta en la corteza en desarrollo. En una corteza normal, este proceso produce una arquitectura altamente organizada, con diferentes tipos neuronales, cada uno de ellos restringido a su capa cortical específica. Si hay deficiencia de la proteína Reelin tal como se ha visto en la variedad de ratones reeler, el proceso de migración de las neuronas recién generadas está muy alterado.
Las imágenes de la laminación cortical ilustran la desorganización precisa que se produce en el desarrollo neuronal de los ratones reeler en comparación con los ratones de fenotipo salvaje.
Fuente: Science Daily
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