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Publicado el jun 3, 2016 en Noticias Investigación, Noticias principales

Descubren mecanismos de la generación de diversidad neuronal

Ciertas células nerviosas de la médula espinal, que actuarían como sensores mecánicos regulando la ejecución de movimientos, se forman en etapas del desarrollo embrionario mucho más avanzadas de lo que se pensaba. En una próxima etapa, los investigadores del Instituto Leloir buscarán dilucidar su función, lo que podría tener implicancias futuras en el tratamiento de lesiones espinales.

Los autores del estudio: Guillermo Lanuza (centro), investigador del CONICET y jefe del Laboratorio de Genética del Desarrollo Neural del Instituto Leloir junto a Micaela Sartoretti, Daniela Di Bella, Yanina Petracca y Abel Carcagno, integrantes de su equipo.

Los autores del estudio: Guillermo Lanuza (centro), investigador del CONICET y jefe del Laboratorio de Genética del Desarrollo Neural del Instituto Leloir junto a Micaela Sartoretti, Daniela Di Bella, Yanina Petracca y Abel Carcagno, integrantes de su equipo.

La formación y el funcionamiento correcto de los circuitos neuronales requieren de la producción de un amplísimo repertorio de neuronas durante el desarrollo. Y en esa especie de coreografía embrionaria, el tiempo de aparición de cada tipo de neurona es crítico para que no fracase la “puesta en escena” o ensamblado de la arquitectura del sistema nervioso.

Ahora, científicos del Instituto Leloir (FIL) identificaron el llamativo “timing” en la génesis de cierto tipo de neurona de la médula espinal, la cual, por su localización estratégica, podría jugar un rol clave en la ejecución de movimientos de las extremidades.

El doctor Guillermo Lanuza y su equipo del Laboratorio de Genética del Desarrollo Neural de la FIL examinaron, en un modelo animal, el proceso de formación de las “neuronas en contacto con el líquido cefalorraquídeo (LCR)”, o CSF-cNs, por sus siglas en inglés. Estas neuronas, cuya existencia se conoce desde hace unos cien años, son las únicas de la médula que se “mojan” en el LCR, el fluido transparente que también baña el encéfalo.

Neurona de la médula espinal marcada con la proteína fluorescente verde. Los científicos del Instituto Leloir descubrieron el mecanismo de su diferenciación.

Neurona de la médula espinal marcada con la proteína fluorescente verde. Los científicos del Instituto Leloir descubrieron el mecanismo de su diferenciación.

Mediante técnicas de ingeniería genética en embriones de ratones, en conjunto con microscopía de última generación y registros electrofisiológicos, los científicos dilucidaron los mecanismos de formación de las CSF-cNs. “Para nuestra sorpresa, descubrimos que estas neuronas se forman en etapas muy avanzadas del desarrollo embrionario”, señala Lanuza, quien también es investigador del CONICET. “Hasta ahora, se pensaba que en este período no se producían neuronas, sino células de la glía, que actúan como soporte del sistema nervioso”.

Para el doctor Esteban Mazzoni, profesor del Departamento de Biología de la Universidad de Nueva York (NYU), quien no participó del estudio, el trabajo revela la importancia de considerar la dimensión temporal en la formación de los distintos tipos neuronales del sistema nervioso central.

El hallazgo, de cualquier modo, no disipa todos los enigmas que rodean a estas células. Por su ubicación y su morfología, los científicos creen que estas neuronas operan como “sensores” mecánicos y de la composición química del LCR, activando redes neuronales que controlan el movimiento de las extremidades y que mantienen estable el contenido del LCR. Confirmar esta función y entender los detalles de ese proceso podría abrir caminos, en el futuro, para diseñar estrategias terapéuticas en casos de lesiones de la médula espinal, proyecta Lanuza.

Pero las derivaciones clínicas podrían ser aún mayores. Estudios como el de Lanuza y su grupo de la FIL “guían los esfuerzos para regenerar componentes del sistema nervioso central afectados en enfermedades neurodegenerativas, tales como el Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica”, asegura Mazzoni, quien también es miembro del Helen L. and Martin S. Kimmel Center for Stem Cell Biology de la NYU.

El estudio fue publicado en la revista “Development” y también lo firman Yanina Petracca, Micaela Sartoretti, Daniela Di Bella y Abel Carcagno, del grupo de Lanuza; y Antonia Marin-Burgin (actualmente en el IBioBA) y Alejandro Schinder, del Laboratorio de Plasticidad Neuronal de la FIL.