Células cerebrales ajustables
Las neuronas (magenta) envían señales a los astrocitos (verde)TODD FARMER, CENTRO DE SALUD DE LA UNIVERSIDAD MCGILLLas neuronas en el cerebro de un ratón adulto pueden dar forma a las características y fisiologías de las células astrogliales cercanas, según un estudio publicado hoy (febrero 18) en Ciencia. Investigadores de la Universidad McGill en Montreal y sus colegas han identificado una señal molecular llamada erizo sónico (Shh), secretada por neuronas, que actúa como agente de cambio.
“Lo que es muy emocionante sobre el artículo ¿Es esta noción de que el destino de una célula podría determinarse, después de que ya haya establecido su morfología y ubicación en el cerebro, en función de las interacciones con sus vecinos? dijo el neurólogo Ed Ruthazer del Instituto Neurológico de Montreal en McGill, quien no participó en la investigación. “Y la conversión no es superficial” agregó, «realmente parece reorganizar fundamentalmente el transcriptoma de la célula».
La astroglia son células no neuronales en el sistema nervioso central que generalmente apoyan y…
Murai y sus colegas tenían una opinión diferente. Algunos de estos [astrocitos] están tan especializados en ciertos circuitos neuronales que era difícil imaginar que todas las propiedades de estas células pudieran determinarse en ese punto [en el desarrollo], dijo. Después de todo, el circuito neuronal en sí no se forma por completo hasta mucho más tarde.
Para investigar si la identidad de los astrocitos podría continuar desarrollándose más allá del período perinatal, el equipo de Murais buscó productos genéticos en las neuronas adultas y los astrocitos que podrían gobernar desarrollo continuo. Para simplificar las cosas, los investigadores se centraron en la corteza cerebelosa, donde solo existen dos tipos de astrocitos, las células gliales de Bergmann (BG), que encapsulan las regiones receptoras de impulsos de las neuronas de las células de Purkinji (PC), y los astrocitos velados (VA), que rodean los gránulos. neuronas celulares (GC). Sus búsquedas revelaron muchos factores candidatos, dijo Murai, pero seguía surgiendo una vía: la señalización de Shh.
Shh es un morfógeno del desarrollo conocido por tener muchas funciones importantes en el embrión en desarrollo, incluida la especificación de células en el cerebro, explicó Murai. La gente pensó que la vía se cerró y eliminó del cerebro después de que se desarrolló, dijo, pero resulta que esta vía es muy potente incluso en el cerebro adulto.
El equipo encontró que el Shh la proteína misma fue producida por las neuronas PC en el cerebelo, y los receptores Shh se expresaron abundantemente en BG, pero no en las células VA.
Además, los BG requerían señales Shh de las PC para mantener sus identidades. Cuando se utilizaron técnicas transgénicas para desactivar la producción de Shh en PC o la señalización de Shh en BG en cerebros de ratones adultos, las células BG adoptaron un perfil de transcripción similar al de VA. Si, por otro lado, se impulsara la señalización de Shh en los AV, estas células se volverían más como BG.
Casi podríamos interconvertir un tipo de astrocito en otro en función del nivel de señalización de Shh, dijo Murai. Y no fue solo un puñado de factores, agregó: estamos hablando de cientos de genes que se activan o desactivan en respuesta a esta vía.
El equipo también encontró evidencia de que los astrocitos en otros cerebros regiones fueron influenciadas por manipulaciones de Shh, y que estas células electrofisiológicas fueron alteradas como resultado.
El mensaje clave es que el destino molecular de los astrocitos no está programado, dijo la bióloga celular Cagla Eroglu de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte. , que no participó en el estudio. Sin embargo, las formas de estas células parecen ser menos maleables. Si bien la señalización de Shh influyó en los perfiles de expresión y los comportamientos eléctricos de los astrocitos, las morfologías de las células se mantuvieron prácticamente sin cambios.
El hallazgo de que la identidad de los astrocitos es considerablemente más plástica de lo que se pensaba anteriormente es emocionante e interesante, agregó Eroglu, pero aún está por verse. visto cuál será la función exacta de esto en términos del comportamiento de un animal o su capacidad de aprender.
WT Farmer et al., Las neuronas diversifican los astrocitos en el cerebro adulto a través de señalización sónica de erizo, Science, 351:849-54, 2016.
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