Investigadors de la Universitat de València, CIBERNED, University of Califòrnia i Institut de Recerca La Fe han identificat una població massiva de neurones joves, no reconegudes anteriorment, que migren en el cervell humà durant els primers mesos de vida contribuint a l'expansió del lòbul frontal, una regió estretament relacionada amb funcions cognitives i d'execució. Errors en aquestes migracions podrien ser responsables d'alguns desordres neurològics. El treball s'ha publicat en ‘Science’.
Investigadors de l'Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva de la Universitat de València, el Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), la University of Califòrnia i de l'Institut de Recerca de l'Hospital La Fe han posat de manifest l'existència d'una migració massiva de noves neurones que, partint de les parets ventriculars cerebrals, envaeixen tota l'escorça prefrontal, àrea que està relacionada amb funcions cognitives i d'execució.
Aquesta neurogènesi ocorre justament quan el cervell comença a interaccionar amb l'ambient que envolta el xiquet, la qual cosa es tradueix en un ràpid increment de grandària i complexitat d'aquesta regió. Les noves neurones s'organitzen en dilatades cadenes que migren llargues distàncies. Primer viatgen de forma tangencial i paral·lela a la superfície dels ventricles laterals –moltes vegades associades a gots sanguinis que li serveixen de guia–; a continuació es dispersen de forma radial segons s'allunyen dels ventricles, i, finalment, envaeixen l'escorça prefrontal en totes direccions.
L'existència d'aquesta extensa migració de noves neurones en el cervell humà durant les etapes lactants apareix després d'una sèrie de treballs previs coordinats pel neurobiòleg mexicà Arturo Alvarez Buylla (University of Califòrnia, Sant Francisco). En estudis realitzats conjuntament entre aquests grups de València i Sant Francisco, ja s'havia demostrat l'existència de cèl·lules mare en el cervell humà (Sanai et al., Nature 2004). El grup va identificar, a més, dues rutes de migració de cèl·lules en el cervell de lactants, que partien de la regió ventral de les eminències ganglionars i es dirigien cap als bulbs olfactoris i l'escorça prefrontal ventral (Sanai et al. Nature 2011).
Les migracions descrites en aquesta ocasió s'organitzen inicialment en grans cadenes de milers de cèl·lules, la concentració de les quals els permet travessar el complex entramat nerviós que comença a desenvolupar-se en les zones més ventrals –on s'originen les cèl·lules associades al ventricle–, fins a arribar a les capes superiors on es dispersen i comencen la diferenciació.
"Aquestes cèl·lules, que es diferencien en neurones inhibidores, seran les responsables de modular la informació compensant l'efecte de les neurones excitants, equilibrant l'activitat del cervell humà i contribuint a la plasticitat dels seus circuits. És precisament ací on un error podria donar lloc a desordres neurològics", comenta José Manuel García Verdugo, científic de l’Institut Cavanilles de la Universitat en el projecte.
Tal com es descriu en l'article publicat en la revista Science, per a seguir aquestes rutes de migració els autors van observar que les cèl·lules expressaven marcadors moleculars característics de cèl·lules migradores immadures. A més, després de l'anàlisi de la seua ultraestructura amb microscòpia electrònica, van identificar característiques que indicaven moviment cel·lular, com la seua morfologia fusiforme o la presència de contactes densos esporàdics. Els científics van aconseguir veure el moviment real d'aquestes cèl·lules migradores in vivo. Per a açò van emprar llesques de teixit postmortem obtingudes a les poques hores de la defunció, en les quals van marcar amb fluorescència les cèl·lules migradores i van veure com aquestes es desplaçaven en cadenes i fins i tot com algunes se separaven per a migrar individualment fins a arribar a la seua destinació final.
Aquestes migracions ocorren principalment en els primers tres mesos de vida però persisteixen fins a al voltant dels set mesos, sent ja molt escasses les que es troben a partir dels dos anys. A partir dels sis anys ja no es detecten. Per tant, donada la naturalesa dinàmica del lòbul frontal en les etapes de lactant, lesions en el cervell humà durant el període neonatal i tercer trimestre podrien afectar al reclutament neuronal de l'escorça prefrontal, donant lloc a certs dèficits neurocognitius i sensorimotors tals com epilèpsia, paràlisi cerebral i desordres de l'espectre autista.
Article:
Extensive Migration of Young Neurons into the Infant Human Frontal Lobe . Authors: Mercedes F. Paredes, David James, Sara Gil-Perotin, Hosung Kim, Jennifer A. Cotter, Carissa Ng, Kadellyn Sandoval, David H. Rowitch, Duan Xu, Patrick, McQuillen, Jose-Manuel Garcia-Verdugo, Eric J. Huang, and Arturo Alvarez-Buylla
Peu de fotografia:
Sara Gil-Perotin i José Manuel García Verdugo.
