Un nuevo tipo de neuronas en la corteza cerebral

El investigador del Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández, Alfonso Fairén, en colaboración con el investigador del Instituto Pasteur de París, Pierre-Marie Lledo, ha dirigido un trabajo en el que se identifica una nueva población de neuronas en la corteza cerebral. El estudio se publica en la última edición de la revista Proceedings of the Nacional Academy of Sciences de Estados Unidos. El trabajo sobre migraciones celulares a la corteza cerebral y su regulación es extremadamente activo, porque con ello se podrá entender los trastornos de migración que ocurren en la especie humana y que dan lugar a epilepsias intratables en la infancia. "Solamente profundizando en estos fenómenos y mecanismos migratorios los investigadores podrán llegar a entender la causa de estos trastornos de migración para llegar a su prevención y posible cura. Para ello, aún es necesario invertir mucho esfuerzo de investigación en este terreno", afirma el investigador de la UMH. Según Fiaren "en el desarrollo de la corteza cerebral intervienen numerosas poblaciones de neuronas. De ellas, algunas son transitorias, es decir, solamente están en el cerebro mientras cumplen una misión reguladora del desarrollo cerebral, por ejemplo, dirigiendo las migraciones de otras neuronas. Otras, la mayoría, se van a diferenciar como las neuronas que van a formar la corteza cerebral adulta: como neuronas excitadoras o como neuronas inhibidoras".

Fairén y Lledo están describiendo las propiedades de una nueva población de neuronas transitorias que habían descrito por primera vez en 1998 Gundela Meyer, de la Universidad de La Laguna y Alfonso Fairén en el Instituto de Neurociencias de la UMH. Estas células las llamaron neuronas pioneras de la zona marginal porque se colocan justamente en la superficie de la corteza, y porque son el origen de la proyección más temprana de la corteza cerebral durante el desarrollo. Para realizar el estudio que sale esta semana en Proceedings, el investigador de la UMH buscó la colaboración de Pierre-Marie Lledo. Ambos investigadores decidieron estudiar el desarrollo de la corteza en rodajas de tejido en cultivo. En estas rodajas, inyectaron marcadores que eran captados por las células durante su migración y que permitían después ver dónde habían llegado después de unos días en cultivo. De esta manera era posible reconocer las neuronas marcadas para el estudio de electrofisiología. Las enseñanzas de estos experimentos fueron dos: las neuronas pioneras tenían unas características funcionales de neuronas maduras, y, en segundo lugar, las neuronas pioneras provienen no de la corteza, sino de una zona que se llama telencéfalo basal.

Después, trataron de identificar estas neuronas pioneras en las fases más tempranas del desarrollo. Para ello necesitaron marcadores moleculares de ellas, y el marcador fue una molécula de adhesión llamada TAG-1. Gracias a esto, pudieron ver el origen de estas células, en efecto, en el telencéfalo basal. La pista la dio un trabajo de Domna Karagogeos, que encontró que bloqueando la función de TAG-1 se producían cambios importantes en las migraciones a corteza cerebral. Sobre esta base, pudieron confirmar este estudio comprobando que, en efecto, TAG-1 actuando precisamente en las neuronas pioneras, sirve para controlar la migración de las neuronas inhibidoras a la corteza.

Otra molécula, reelina, se asocia con la correcta migración a la corteza de las neuronas excitadoras. Los investigadores tenían datos previos que indicaban que reelina podía también controlar la migración de las neuronas inhibidoras. En el modelo de rodajas de corteza en desarrollo, comprobaron que el bloqueo funcional de reelina daba lugar a una alteración importante en la migración a la corteza cerebral de las neuronas inhibidoras, pero también de la migración de las neuronas pioneras. El estudio demuestra, por primera vez, que no solamente las neuronas inhibidoras, sino otras poblaciones de neuronas, las llamadas transitorias, se originan también fuera de la corteza.

El equipo investigador del Instituto de Neurociencias es un grupo especializado en el estudio de poblaciones neuronales en el desarrollo cerebral de acuerdo a sus características de forma, de composición química y de expresión de genes. "La aportación de Pierre-Marie Lledo en el trabajo fue esencial, ya que es la primera vez que estas neuronas pioneras son caracterizadas en términos de sus características funcionales" afirma Alfonso Fiaren. En el estudio participaron dos miembros del equipo de la UMH, Barbara Ortino y sobre todo, Javier Morante Oria, de cuya Tesis Doctoral forma parte este trabajo.