Descubren sorprendentes patrones de desarrollo visual

Publicado 27/01/2020 7:40:38CET
Ojo de niño
Ojo de niño - PIXABAY / SKITTERPHOTO - Archivo

   MADRID, 27 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Mucho antes de que un bebé abra los ojos por primera vez, el cerebro está listo para comenzar a decodificar los estímulos visuales. En un nuevo estudio de neurocientíficos del Instituto de Investigación Biomédica Fralin, del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia (Virginia Tech), revela una pista sorprendente sobre cómo este complejo sistema de procesamiento visual se forma durante el desarrollo temprano del cerebro, según publican en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

   Comienza con el crecimiento celular de la retina. Estas células recubren la parte posterior del ojo y procesan y transmiten señales derivadas de la luz a lo largo de sus axones, que forman el nervio óptico. Los axones crecen desde el ojo hasta varias regiones del cerebro, incluida una región de procesamiento visual del tálamo del cerebro llamada núcleo geniculado lateral (NGL).

   Estudios previos muestran que las señales de las células de la retina influyen en la estructura celular y molecular del NGL. Pero esta nueva investigación describe cómo las células de la retina reclutan células gliales en forma de estrella llamadas astrocitos para facilitar el crecimiento inhibitorio de las neuronas en el NGL.

   Las neuronas inhibitorias juegan papeles cruciales en el procesamiento visual refinado, pero su desarrollo en la NGL aún no se conoce bien.

   Dirigido por los coautores Michael Fox, profesor y director del Instituto de Investigación Biomédica Fralin, y William Guido, presidente del Departamento de Ciencias Anatómicas y Neurobiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Louisville, el equipo de investigación comenzó con pregunta general: ¿Qué le sucede a la NGL si nunca se desarrollan entradas retinianas?

   Los científicos utilizaron perfiles transcriptómicos para comparar los cambios en ratones comunes y ratones que carecen de conexiones retinianas.

   El último grupo tenía niveles más bajos de una proteína de crecimiento esencial, llamada factor de crecimiento de fibroblastos 15, que es secretada por los astrocitos.

   Los científicos también notaron cambios drásticos en la composición celular de la NGL: los ratones sin entradas de retina también carecían de interneuronas inhibidoras, que normalmente migran a largas distancias hacia la NGL durante el desarrollo.

   Este descubrimiento muestra por primera vez que sin entradas de retina, los astrocitos no secretan la proteína de crecimiento y, a su vez, las interneuronas inhibidoras no crecen en el NGL.

   Estudios anteriores han descrito cómo los astrocitos, el tipo de célula más abundante en el cerebro, tienen numerosas funciones, desde regular los impulsos eléctricos hasta proporcionar apoyo nutricional e inmunológico.

   "Los astrocitos son un tema candente en la neurociencia en este momento, y aunque muchos científicos los están investigando, no muchas personas han observado cómo estas células están implicadas durante el desarrollo del tálamo visual", admite Fox, quien también es profesor de ciencias biológicas en la Facultad de Ciencias de Virginia Tech.

   Fox añade que estos hallazgos abren aún más preguntas, incluida la forma en que las células ganglionares de la retina señalan los astrocitos en primer lugar.

   Una posibilidad es que los astrocitos capten señales de glutamato liberadas por las células de la retina durante la neurotransmisión.

   Alternativamente, se sabe que las células ganglionares de la retina crean y secretan factores bioactivos que podrían indicar los astrocitos independientemente de la actividad neural. El equipo de Fox está comenzando a examinar y probar estas posibilidades.

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