Científicos de la Universidad de Barcelona han descubierto un mecanismo que previene alteraciones en la formación de neuronas, un proceso denominado neurogénesis, durante el desarrollo del sistema nervioso de los vertebrados. El hallazgo, publicado en la revista Development, relaciona estas distorsiones con la presencia natural de una molécula inhibidora de la formación de neuronas en las regiones vecinas al tejido apto para la neurogénesis.
Gracias a un modelo teórico-computacional de la retina, científicos de la Universidad de Barcelona (UB), en colaboración con un equipo multidisciplinar del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han comprobado que la inhibición lateral, un proceso que regula la generación de neuronas en el sistema nervioso central, sufre alteraciones en los frentes neurogénicos. Estos marcan la frontera entre las regiones que están generando neuronas y las zonas vecinas, en las que aún no ha comenzado la neurogénesis.
“El trabajo demuestra que la ausencia de la molécula delta en las regiones vecinas reduce la robustez del proceso neurogénico, lo que con frecuencia se traduce en un aumento de producción de neuronas o la presencia de alteraciones morfológicas en los frentes. Estas alteraciones podrían ser letales para el correcto desarrollo del sistema nervioso”, explica José María Frade, investigador en el Instituto Cajal.
La inhibición lateral durante el desarrollo embrionario tiene como objetivo controlar el número de neuronas que se forman. Consiste en células que inhiben a otras adyacentes, favoreciendo así su propia diferenciación en neuronas.
“Las células precursoras de neuronas con mayores niveles de proteínas de membrana llamadas delta inducen señales inhibitorias en las células precursoras adyacentes, que ven entonces reducido su nivel de delta y, por tanto, promueven la diferenciación neuronal de las primeras. De este modo, se evita la generación masiva de neuronas y se facilita la producción ordenada de los innumerables tipos neuronales necesarios para la función cerebral”, explica Saúl Ares, que trabaja en el Centro Nacional de Biotecnología (CSIC).
Anteriores trabajos teóricos habían propuesto la existencia de alteraciones de la inhibición lateral en los frentes neurogénicos. “No obstante, a estas alteraciones no se les había dado la importancia que merece. Nuestro estudio de este sistema complejo demuestra la relevancia que tiene la expresión de delta en la región externa al borde de la neurogénesis y representa también un avance en el campo teórico al formular un mecanismo de propagación de frentes basado en mecanismos de autoregulación”, apunta Marta Ibañes, investigadora de la UB.
Según los investigadores, este trabajo aporta un nuevo concepto que atraerá la atención de los neurobiólogos que trabajan tanto en el desarrollo del sistema nervioso como en diversas patologías derivadas del desarrollo neuronal.
Se trata de la máquina molecular más compleja e intrincada de la biología humana, ya que edita más de 90 % de nuestros genes. Los errores en este proceso están vinculados con muchas enfermedades incluyendo la mayoría de los tipos de cáncer.
Un estudio en ratones muestra que es posible revertir los efectos del envejecimiento en las neuronas mediante reprogramación celular, aumentando su número y capacidad de conexión, lo que podría abrir nuevas vías para tratar enfermedades neurodegenerativas.
