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14/3/2014
Neurociencias de la UMH descubre un nuevo mecanismo para establecer conexiones neuronales durante el desarrollo embrionario :: elperiodic.com
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Neurociencias de la UMH descubre un nuevo mecanismo para
establecer conexiones neuronales durante el desarrollo
embrionario
13/03/2014 | elperiodic.com
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Investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto de
la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y el Consejo
Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han puesto de
manifiesto un nuevo mecanismo por el que los axones en
desarrollo son guiados a través del sistema nervioso en
desarrollo hasta su destino. El estudio, publicado en la revista
Current Biology, desvela el mecanismo molecular que ocurre en
el interior de los axones en crecimiento que permite respuestas
rápidas a factores repulsivos y atractivos necesarios para
alcanzar su destino.
El funcionamiento del sistema nervioso central se basa en el
establecimiento de largos tractos axonales que crecen
siguiendo complejas trayectorias. Estos tractos axonales están
compuestos de haces de axones que permiten a las neuronas
contactar con otras neuronas del sistema nervioso. La
proyección talamocortical constituye una de las conexiones
más importantes del cerebro, ya que transmite la información
de los órganos sensoriales hasta la corteza cerebral, donde la
integración de esta información da lugar a la percepción y a la
generación de respuestas adecuadas a los estímulos internos y
externos. El desarrollo aberrante de esta conexión podría estar
implicado en algunas enfermedades neurológicas como el
autismo o la epilepsia. Comprender el desarrollo temprano de la
proyección talamocortical es un desafío fundamental para la
Neurociencia.
La investigadora del Instituto de Neurociencias Guillermina
López Bendito explica que “los axones en crecimiento poseen
una estructura muy dinámica en su extremo llamada cono de
crecimiento que explora el entorno extracelular en busca de
señales que indiquen al axón la dirección en la que debe
crecer. Estas señales, llamadas moléculas de guía axonal,
pueden estar fijas a un sustrato o ser difusibles, y pueden
atraer o repeler a los axones. Los conos de crecimiento
contienen receptores que reconocen estas moléculas de guía y traducen la información en una respuesta
direccional”.
Mediante la combinación de estudios de bioquímica, biología molecular y genética, los investigadores han
demostrado que la respuesta atractiva a la molécula de guía axonal Netrina1 está controlada por una proteína
denominada FLRT3. Esta proteína regula la abundancia del receptor de Netrina1, denominado DCC, en la
membrana celular. FLRT3 no se expresa en todos los axones en desarrollo sino en aquellos que requieren una
regulación dinámica de la atracción por Netrina1. La presencia o ausencia de FLRT3 es crucial para determinar
la trayectoria de los distintos axones y las neuronas con las que conectan. De esta manera, conexiones
axonales que se caracterizan por una organización espacial topográfica precisa, como la conexión
talamocortical, se aseguran un desarrollo correcto durante la fase embrionaria. Cada neurona del tálamo
proyecta el axón hacia su respectiva área de la corteza cerebral y no a otras. “Demostramos que las
proyecciones del tálamo que necesitan ser atraídas hacia zonas anteriores del cerebro expresan FLRT3,
mientras que las que conectan con otras regiones no lo expresan”, ilustra López Bendito. “Este descubrimiento
supone un avance significativo a la hora de entender los mecanismos implicados en la formación de
conexiones axonales en el cerebro, además de diseñar acciones futuras de reparación y/o regeneración del
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conexiones axonales en el cerebro, además de diseñar acciones futuras de reparación y/o regeneración del
tejido neuronal”, añade López Bendito.
En este trabajo, también, han participado la Universidad de Lleida y el Max-Planck Institute for Neurobiology
de Múnich, Alemania.
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