Los vasos sanguíneos orquestan el desarrollo del cerebro

Vasos sanguíneos en rojo en comunicación con la proliferación de neuronas
CECILIA LLAO-CID
Publicado 04/09/2018 6:59:33CET

MADRID, 4 Sep. (EUROPA PRESS) -

Científicos han descubierto una función novedosa de los vasos sanguíneos en la orquestación del desarrollo adecuado de redes celulares neuronales en el cerebro, según informan en un artículo del último número de la revista 'Science' el grupo de investigadores liderados por la española Amparo Acker-Palmer en el Instituto Buchmann de Ciencias Moleculares de la Vida y el Instituto de Biología Celular y Neurociencia del Universidad Goethe, en Fráncfort del Meno (Alemania).

La función y la homeostasis del cerebro dependen de la comunicación entre la compleja red de células que componen este órgano. En consecuencia, el desarrollo de los diferentes grupos de células en el cerebro debe coordinarse en el tiempo y el espacio.

Se sabe que la vascularización del cerebro es necesaria para proporcionar neuronas y células gliales con oxígeno y nutrientes importantes para el soporte metabólico de las redes neuronales. "Durante varios años, sabíamos que los sistemas vasculares y nerviosos usaban un vocabulario muy similar para desarrollarse y funcionar y, por lo tanto, postulamos que un vocabulario tan común podría usarse para asegurar que ambos sistemas se desarrollen conjuntamente en sincronía y se comuniquen entre sí para un correcto función cerebral", explica Acker-Palmer.

Para estudiar la comunicación de los vasos sanguíneos y las células neuronales, el grupo de Acker-Palmer se centró en diferentes aspectos del desarrollo neurovascular. Primero, usaron la vascularización de la retina del ratón como un método bien establecido para investigar moléculas importantes para el crecimiento vascular. Usando este método, descubrieron que una molécula, Reelin, que se había demostrado anteriormente que influía en la migración neuronal también podía influir de forma independiente en el crecimiento de los vasos usando un mecanismo de señalización muy similar activando el receptor ApoER2 y la proteína Dab1 expresada en células endoteliales.

Una estructura muy importante en el cerebro es su corteza, que desempeña un papel clave en todas las funciones básicas como la memoria, la atención, la percepción, el lenguaje y la conciencia. Las células neuronales en la corteza cerebral están organizadas en capas y esta organización se establece durante el desarrollo embrionario.

"Decidimos eliminar exclusivamente la cascada de señalización Reelin de las células endoteliales y ver cómo esto influyó en la disposición de las neuronas y las células gliales en la corteza cerebral", explica Acker-Palmer. Usando este sistema, los científicos revelaron el asombroso hallazgo de que las células endoteliales instruyen a las neuronas sobre su correcto posicionamiento en la corteza cerebral.

En el cerebro maduro, las células gliales también se envuelven alrededor de los capilares sanguíneos y evitan que las sustancias dañinas del torrente sanguíneo ingresen al cerebro. Esto se conoce como la 'barrera hematoencefálica' y es una estructura esencial que se desarrolla en el cerebro para mantener la homeostasis.

Acker-Palmer y su equipo también mostraron que las mismas cascadas de señalización utilizadas por las células endoteliales en la corteza cerebral para orquestar la migración neuronal se utilizan para establecer comunicación en la barrera hematoencefálica. "Varios trastornos neuropsiquiátricos y neurodegenerativos se han asociado con la comunicación neurovascular anormal. Por lo tanto --avanza--, la comprensión de las vías de señalización y los mecanismos implicados en dicha comunicación es fundamental para encontrar nuevos enfoques para el tratamiento de la demencia y la enfermedad mental".