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» » La interacción de dos genes conduce la sabiduría neuronal

El cerebro humano consta aproximadamente de unos cien mil millones de células nerviosas. Cada una de estas células necesita conectarse a otras células específicas durante el desarrollo cerebral a fin de formar un organismo totalmente funcional. Sin embargo, ¿cómo sabe una célula nerviosa dónde debe crecer y con que las células ha de contactar?

Los científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología en Martinsried, han demostrado que, gracias a la interacción de dos genes, el cultivo de células nerviosas se realiza cuando han llegado a su zona objetivo en el cerebro de la mosca. Mecanismos similares también pueden desempeñar un papel durante el desarrollo cerebral de los vertebrados y, por tanto, podría ser importante para una mejor comprensión de determinados trastornos del desarrollo.

El sistema nervioso es increíblemente complejo. Miles de millones de células nerviosas se crean durante el desarrollo. Cada una de estas células establece conexiones con sus células vecinas y luego envía un largo cable de conexión, el axón, a una región diferente del cerebro. Una vez que el axón ha llegado a su zona objetivo, se conecta con las células nerviosas locales. De esta forma se establece un proceso en cadena de que nos permite, por ejemplo, ver una taza, reconocerla como tal, extender la mano y apoderarse de ella. Si existiera una mala conexión entre las células nerviosas en algún punto del camino entre los ojos y la mano, sería imposible alcanzar la taza de café.

Por tanto, es esencial para las células nerviosas conectar con sus células parejas correctas. Basándose en este hecho, los científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología en Martinsried, y sus colegas de Kioto, investigaron cómo sabe un axón cuándo dejar de crecer y cuándo empezar a establecer conexiones con las células circundantes. Para su investigación, los neurobiólogos analizaron la función de los genes que desempeñan un papel en el desarrollo del sistema visual de la mosca de la fruta.

Los científicos informan ahora, en la revista Nature Neuroscience que el sistema visual de la mosca de la fruta solamente es capaz de desarrollar correctamente los genes cuando dos de ellos trabajan juntos, los que se encargan de producir las proteínas "Golden Goal" y "Flamingo". Estas dos proteínas se localizan en la punta de un axón en crecimiento, donde se cree que consiguen información sobre su medio ambiente desde los tejidos circundantes. Las acciones de estas dos proteínas permiten a las células nerviosas encontrar, de distintas formas, su camino en el cerebro y reconocer su área de destino. El estudio mostró un caos de resultados sólo si uno de los genes está activo, o si existe un desajuste en la actividad de los genes: los axones dejan de crecer en alguna parte a lo largo del camino y nunca llegan a su área de destino.

"Asumimos que muchos mecanismos similares desempeñan un papel también en otros organismos, incluyendo en los humanos", explica Takashi Suzuki, autor principal del estudio. "Ahora estamos en el buen camino para entender la forma de manipular las células, de tal manera que estemos seguros de llegan a su zona de destino." Este conocimiento sería fundamental para las posibles terapias de trastornos que se desarrollan debido a un crecimiento equivocado de las células nerviosas. Este conocimiento también puede ayudar en la orientación de la regeneración de las células nerviosas que vuelven a sus antiguos sitios de conexión.

  • Referencia: EurekAlert!.org, 13 febrero 2011 Stefanie Merker
  • Fuente: Max-Planck-Gesellschaft.
  • Imagen: Las células nerviosas fotoreceptoras (verde) del ojo compuesto de la mosca envía sus axones al ganglio óptico cerebral. Los científicos han descubierto ahora que los axones son capaces de reconocer su área de destino en el cerebro gracias a la interacción de dos genes. Crédito: Instituto Max Planck de Neurobiología / Suzuki
  • Publicación original: Hakeda-Suzuki S*, Berger-Mueller S*, Tomasi T, Usui T, Horiuchi S, Uemura T, Suzuki T (*equal contribution)
  • Hakeda-Suzuki S *, Berger-Mueller de * S, T Tomasi, T Usui, Horiuchi S, T Uemura, T Suzuki (* cotización igual)

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