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Un equipo de investigación español ha observado que un tipo de neurona sensorial, que recibe información del ambiente, se desarrolla de forma distinta. El trabajo, que se ha realizado en un modelo animal simple, el nematodo Caenorhabditis elegans, ayuda a comprender mejor cómo se genera la diversidad neuronal en el cerebro humano.
Un grupo de investigación del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha publicado en la revista PLOS Biology, un estudio que describe cómo se desarrolla un tipo de neurona sensorial que recibe información del ambiente, comprobando por primera vez que el proceso es distinto del resto de neuronas similares.
El trabajo se ha realizado en un modelo animal simple, el nematodo Caenorhabditis elegans, lo que podría ayudar a entender mejor el desarrollo de la diversidad neuronal en el cerebro humano, así como comprender los mecanismos que subyacen al componente genético de algunas enfermedades del neurodesarrollo.
El estudio está liderado por la investigadora del CSIC en el IBV Nuria Flames quien, junto a su equipo, ha analizado los mecanismos de regulación genética de 118 tipos de neuronas de C. elegans, concretamente un tipo de neurona serotoninérgica llamada ADF, que recibe información del ambiente, al igual que algunas de nuestras neuronas sensoriales.
ADF es una neurona sensorial, que recibe información del ambiente, igual que otras sensoriales, pero no se puede decir que sean directamente equivalentes, Nuria Flames.
El equipo de investigación del IBV ha identificado un factor de transcripción, llamado LAG-1 (RBPJ en humanos) que actúa como regulador de la expresión de los genes necesarios para que la neurona ADF cumpla sus funciones en C. elegans.
“LAG-1 es el mediador de una vía de señalización fundamental en el desarrollo neuronal, la vía de Notch, que está muy conservada evolutivamente. Sorprendentemente, nuestros resultados muestran que, en el caso de C. elegans, LAG-1 actúa de forma independiente de la vía de Notch para establecer el tipo neuronal ADF”, explica Flames.
La función principal de la ruta de señalización o vía de Notch es controlar los destinos celulares mediante la amplificación y consolidación de diferencias entre células adyacentes. Según la autora, no hay una equivalencia directa entre la ADF y una neurona humana.
“ADF es una neurona sensorial, que recibe información del ambiente, igual que otras sensoriales, pero no se puede decir que sean directamente equivalentes”, señala la investigadora. Sin embargo, C. elegans se utiliza como un modelo simple para entender cómo se genera la diversidad neuronal.
Descubrimiento inesperado
“Fue un descubrimiento inesperado, pues hay muy pocos estudios con descripciones de actividades de LAG-1 y RBPJ independientes de la vía de Notch en cualquier organismo”, revela la experta. Su grupo de investigación en el IBV ha estudiado otras neuronas serotoninérgicas de C. elegans (llamadas NSM y HSN), conociendo cómo se generan.
La comunidad científica desconocía los mecanismos que regulan la diferenciación terminal de este tipo de neurona ADF
Sin embargo, se desconocían los mecanismos que regulan la diferenciación terminal de este tipo de neurona ADF, siendo esta la primera vez que se observa un papel activador de LAG-1 independiente de la vía de Notch en C. elegans.
Este estudio pone de manifiesto que el factor LAG-1 actúa como selector de identidad neuronal en C. elegans, una función que se requiere durante toda la vida del animal e independientemente del ambiente. “Para poder hacer estas funciones tan diferentes de las que normalmente cumple en la vía de Notch durante desarrollo embrionario, LAG-1 ha adquirido la estrategia de independizarse de la necesidad de Notch para trabajar”, resume la investigadora.
Referencia:
Miren Maicas et al. “The transcription factor LAG-1/CSL plays a Notch-independent role in controlling terminal differentiation, fate maintenance, and plasticity of serotonergic chemosensory neurons”. PLoS Biology, DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001334
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