Un equipo internacional de científicos ha descrito por primera vez el mecanismo molecular que regula la migración de las células Cajal-Retzius en los primeros estadios del desarrollo de la corteza cerebral, la capa más superficial del cerebro. Estas células fueron descubiertas por Ramón y Cajal a finales del siglo XIX.
Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y de la Universitat de Barcelona (UB), en colaboración con el Instituto de Marseille Luminy de la Universidad de la Mediterránea de Francia y el Children’s Hospital de Cincinnati (EE UU), han identificado por primera vez el mecanismo molecular que regula la migración de las células Cajal-Retzius en los primeros estadios del desarrollo de la corteza cerebral, la capa más superficial del cerebro.
La distribución de las células Cajal-Retzius en la corteza es fundamental ya que, en humanos, si hay alteraciones en su distribución o bien no hay expresión de algunas de las moléculas producidas por dichas células se desarrolla lisoencefalia de tipo I, una enfermedad en la que la corteza cerebral es lisa, sin circunvoluciones, lo que conlleva retraso mental y alteraciones en el control del movimiento.
Las células Cajal-Retzius se generan en tres puntos diferentes del cerebro y, durante las etapas iniciales de su desarrollo, migran en paralelo en relación con la superficie cerebral hasta cubrir toda la superficie de la corteza del cerebro, la denominada capa I.
Estas células tienen un papel crítico en la migración de las neuronas de la corteza cerebral y en la posterior formación de las diferentes capas que la forman. Para ello, deben migrar de forma coordinada en toda la extensión de la capa I, lo que implica una correcta señalización molecular que las guíe hasta su destino.
La migración de las células Cajal-Retzius a su vez está regulada en el sistema molecular de atracción (CXCL12/CXCR4). Este sistema es básico para la atracción de las células desde sus puntos de origen hacia la superficie de la corteza cerebral pero, por sí solo, no les puede indicar cuando deben dejar de migrar para así distribuirse en toda la corteza.
En su estudio, publicado hoy en Nature Communications, se demuestra por primera vez la existencia de una molécula señal, la semaforina 3E (sema3E) que, al unirse a plexinaD1 (su receptor específico que presentan las células Cajal-Retzius) es capaz de modular la acción del sistema CXCL12/CXCR4.
“El sistema sema3E/plexinaD1 es el que indica a las células Cajal-Retzius cuando deben pararse”, comenta José Antonio del Río, investigador principal del grupo de Neurobiotecnología Molecular y Celular del IBEC y catedrático del departamento de Biología Celular de la UB.
“En el sistema nervioso en desarrollo, la sema3E puede ejercer funciones de inhibición o de atracción según el receptor que presenten las células diana. En este caso las células Cajal-Retzius presentan únicamente el receptor plexinaD1 y al unirse con la molécula sema3E la migración celular se ve frenada.”
Demostración pionera
Este trabajo constituye la primera demostración de las funciones de un sistema de señalización (sema3E/plexinaD1), que ya se sabe que tiene implicaciones muy importantes en vascularización y en cáncer durante el proceso de migración neuronal y la formación del sistema nervioso.
Los científicos han mostrado la acción del sistema sema3E/plexinaD1 sobre las células de Cajal-Retzius en embriones de ratón, pero aún faltan más estudios para ver si se trata de un proceso común en otros organismos, incluidos los humanos. Como resultado, el grupo del IBEC colabora con el Hospital Vall d’Hebrón para trabajar conjuntamente en estudios futuros utilizando su banco de tejidos
Referencia bibliográfica:
Nature Communications
Más de 40 artículos en las distintas revistas del grupo Nature presentan hoy los resultados parciales del ambicioso proyecto de mapear los 37 200 millones de estas unidades fundamentales de la vida. Una tarea compleja que requiere combinar técnicas de genómica e inteligencia artificial para estudiar con gran resolución las firmas moleculares de un amplio abanico de células, como las que forman la placenta.
La relación entre la contaminación del aire y el aumento del riesgo de desarrollar esta patología y otras demencias no es nueva. Un nuevo trabajo pretende revelar por qué las partículas finas (PM2.5) han sido vinculadas con cambios negativos en la salud cerebral.
