Universitat de Barcelona

Izquierda: frente neurogénico perturbado en ausencia de la proteína Delta. Derecha: frente neurogénico normal.

Recerca

Científicos de la Universidad de Barcelona, en colaboración con un equipo multidisciplinario del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han descubierto un mecanismo que previene alteraciones en la neurogénesis, el proceso de formación de neuronas, durante el desarrollo del sistema nervioso de los vertebrados. El estudio, publicado a la revista Development, relaciona estas distorsiones con la presencia natural de una molécula inhibidora de la formación de neuronas en las regiones contiguas al tejido apto para la neurogénesis. En el trabajo han participado, por parte de la UB, los investigadores Marta Ibañes, del Departamento de Estructura y Constituyentes de la Materia, que ha codirigido el estudio, y Pau Formosa-Jordan, como primer firmante del artículo. Por parte del CSIC han codirigido el trabajo los investigadores Saúl Ares, del Centro Nacional de Biotecnología, y José María Frade, del Instituto Cajal. 

Gracias a un modelo teórico-computacional de la retina, los científicos han comprobado que la inhibición lateral, un proceso que regula la generación de neuronas en el sistema nervioso central, sufre alteraciones en los frentes neurogénicos. Estos marcan la frontera entre las regiones que están generando neuronas y las zonas vecinas, en las que aún no ha comenzado la neurogénesis.

El trabajo demuestra que la ausencia de la molécula Delta en las regiones vecinas reduce la robustez del proceso neurogénico, lo que con frecuencia se traduce en un aumento de producción de neuronas o la presencia de alteraciones morfológicas en los frentes. Estas alteraciones podrían ser letales para el correcto desarrollo del sistema nervioso.

La inhibición lateral durante el desarrollo embrionario tiene como objetivo controlar el número de neuronas que se forman. Consiste en células que inhiben a otras adyacentes, favoreciendo así su propia diferenciación en neuronas. Las células precursoras de neuronas con mayores niveles de proteínas de membrana llamadas Delta inducen señales inhibitorias en las células precursoras adyacentes, que ven entonces reducido su nivel de Delta y, por tanto, promueven la diferenciación neuronal de las primeras. De este modo, se evita la generación masiva de neuronas y se facilita la producción ordenada de los innumerables tipos neuronales necesarios para la función cerebral.

Anteriores trabajos teóricos habían propuesto la existencia de alteraciones de la inhibición lateral en los frentes neurogénicos. «No obstante, a estas alteraciones, no se les había dado la importancia que merecen. Nuestro estudio de este sistema complejo demuestra la relevancia que tiene la expresión de Delta en la región externa al borde de la neurogénesis, estableciendo predicciones y explicando las distorsiones en el desarrollo del sistema nervioso en ausencia de Delta. También representa un avance en el campo teórico al formular un mecanismo de propagación de frentes basado en mecanismos de autoregulación», apunta Marta Ibañes, investigadora de la UB.

Según los investigadores, este trabajo aporta un nuevo concepto que atraerá la atención de los neurobiólogos que trabajan tanto en el desarrollo del sistema nervioso como en diversas patologías derivadas del desarrollo neuronal.