MADRID, 8 Ene. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, han descubierto la manera en la que una enfermedad evolutiva llamada microcefalia produce un cerebro mucho más pequeño de lo normal: algunas células son simplemente demasiado lentas a medida que avanzan a través del proceso de producción de neuronas.
Publicados en la edición digital de este jueves de la revista 'Neuron', los resultados proporcionan no sólo una nueva explicación mecanicista de la microcefalia sino que también podrían ayudar a entender el autismo u otros trastornos del desarrollo neurológico que se cree que surgen de alteraciones en el equilibrio adecuado de las neuronas en el cerebro.
"Este estudio muestra el tiempo que tarda una célula madre en dividir la materia durante el desarrollo del cerebro", dice Debra Silver, profesor asistente de Genética Molecular y Microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke. "Pero más allá de la microcefalia, creo que va a ser relevante pensar en cómo frenar la disfunción de las células puede cambiar el repertorio de otras células en el cuerpo", añade.
La microcefalia es una enfermedad rara que causa retraso mental y convulsiones. Una forma genética de microcefalia se manifiesta a medida que el cerebro del feto se desarrolla durante el embarazo; la corteza cerebral, una estructura cerebral con gran responsabilidad para el pensamiento abstracto, la memoria y el lenguaje, es particularmente vulnerable a la patología.
En 2010, el grupo de Silver descubrió que los ratones a los que les falta una sola copia de un gen llamado Magoh tienen reducido drásticamente el tamaño del cerebro de forma que recuerda a la microcefalia genética en las personas. "En ese momento, realmente no sabíamos por qué", afirma Silver, que también es miembro del Instituto de Ciencias del Cerebro en Duke.
El equipo se concentró en las células madre neurales que se dividen para formar ya sea una nueva célula madre o el comienzo de una nueva célula neuronal. El estudio de 2010 encontró que el número de células madre neurales parecía fuera de equilibrio en relación con el número de neuronas que se producen en los cerebros deficientes de Magoh.
Los investigadores sospechaban que el tiempo que tarda una célula madre en dividirse en dos --un proceso llamado mitosis-- podría ser responsable del desequilibrio. Otros genes relacionados con la microcefalia son conocidos por controlar la mitosis, pero no se sabía cómo defectos en la mitosis provocaban microcefalia. En el nuevo estudio, el equipo de Silver encontró que alrededor del 30 por ciento de las células madre en ratones que carecen de Magoh necesitó más tiempo --en algunos casos dos o tres veces más de lo habitual-- para dividirse.
Como los científicos observaban esas células mediante técnicas de imagen en vivo de vanguardia, se sorprendieron al ver que las células madre inactivas tienden a diferenciarse en neuronas y también eran más propensas a morir. "Es realmente una combinación que ayuda a explicar la microcefalia --destaca Silver--. Por un lado, no se generan realmente suficientes nuevas células madre y si no hay suficientes células madre no se pueden producir suficientes neuronas en el cerebro. Por otro lado, algunas neuronas no consiguen generase, sino que muchas de ellas mueren".
El equipo de Silver obtuvo resultados similares (diferenciación prematura y muerte) cuando se amplió el proceso de división celular en ratones genéticamente normales usando dos medicamentos diferentes. Y más experimentos sugieren que tanto la diferenciación como la muerte son resultados distintos del retraso de las células madre, apunta Silver.
Magoh es una proteína que enciende la expresión de muchos otros genes importantes pero no trabaja sola. De hecho, investigaciones anteriores han relacionado a los socios de Magoh en la regulación de genes a otras enfermedades del neurodesarrollo. El equipo de Duke planea ahora enfoques de cribado a gran escala para detectar qué otras vías genéticas influyen en el punto de decisión cuando una célula madre tarda en fabricar una neurona.
El equipo de Silver también está explorando la división celular en el desarrollo saludable del cerebro y tiene algunos datos preliminares que sugieren los problemas temporales. Los estudios publicados hace más de una década muestran que la mitosis cada vez toma más tiempo a medida que el desarrollo del cerebro progresa.
