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Departamento de Anatomía Humana |
Departamento de Biología Celular
Departamento de Biología Funcional
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Responsable: Isabel Fariñas
Departamento de Biología Celular
Campus de Burjassot, 4ª planta del edificio de la Facultad de Biología
Telf: 963 983 784
e-mail: isabel.farinas@uv.esOBJETIVOS
La comprensión del cerebro, es uno de los problemas que más interés suscita en la investigación biomédica. El estudio de este sistema se ve dificultado, no obstante, por su extraordinaria complejidad. La elaborada arquitectura del sistema nervioso es el producto final de instrucciones genéticas, interacciones celulares y la interrelación entre el sistema y el mundo exterior. Precisamente, la neurobiología del desarrollo se plantea la comprensión de la complejidad del sistema nervioso mediante el estudio de como éste se construye. En este sentido, aunque los principales cambios que acontecen durante el desarrollo embrionario del cerebro se conocen desde hace casi un siglo, la mayoría de los mecanismos moleculares y celulares subyacentes no han comenzado a elucidarse hasta hace aproximadamente dos décadas. La forma de abordar el problema de la construcción del sistema nervioso es dividirla en los distintos procesos que son susceptibles de análisis experimental: la producción de un número adecuado de neuronas, la generación de diversidad neuronal, el posicionamiento adecuado de las neuronas generadas mediante migraciones, el crecimiento de los axones y el establecimiento de conexiones entre neuronas o la adecuación del sistema a las necesidades funcionales. La resolución de cada uno de estos problemas entraña una considerable dificultad, pero los avances que se han producido recientemente nos acercan a la comprensión de algunas de las estrategias básicas.
PROGRAMA
1. Introducción a la neurobiología del desarrollo
- Esquema general del desarrollo del sistema nervioso
- Organismos modelo
- Conceptos claves de biología del desarrollo: expresión génica diferencial y señalización2. Desarrollo temprano del sistema nervioso de vertebrados
a. Inducción neural
- Placa neural. Inducción de la placa neural
- Organizador en anfibios y nodo de Hensen: BMP y antagonistas
- Inhibición lateral. Genes proneurales y neurogénicos. Sistema Notch-Deltab. Regionalización del sistema nervioso
- Determinacón del eje dorso-ventral. Placa del suelo. BMP y Sonic hedgehog
- Determinación del eje antero-posterior. Genes Hox
- Principales subdivisiones del sistema nervioso
- Segmentación: Rombómeros. Modelo prosomérico
- Organizador ístmico. FGF y wnt2. Generación de la diversidad neuronal
a. Proliferación, diferenciación, neurogénesis y gliogénesis
- Progenitores neurales. Neuroepitelio
- Determinación y diferenciación. Diversidad de progenitores
- Desarrollo indeterminado (regulativo) vs. determinado
- Señales extracelulares y factores de transcripción
- Divisiones simétricas y asimétricas
- Control del número de células: mitógenos y genes supresores de tumores
- Desarrollo de la cresta neural
- Especificación, determinación y diferenciación de neuronas motorasb. Migración neuronal
- Migración mediada por glia radial. Reelina y astrotactina
- Migración tangencial: axonofílica, en cadena
- Vía migratoria rostral3. Desarrollo de los circuitos neurales
a. Crecimiento axonal
- Cono de crecimiento
- Navegación axonal. Axones pioneros. Fasciculación
- Guía axonal. Señales estáticas y guía axonal mediada por contacto. Matriz extracelular y moléculas de adhesión celular
- Guía axonal. Señales difusibles y guía axonal mediada por gradiente. Atracción y repulsión. Netrinas, semaforinas, slitb. Formación de mapas topográficos
- Hipótesis de la quimioafinidad
- Moléculas de reconocimiento: Efrinasc. Establecimiento de sinapsis
- Moléculas de reconocimiento
- Interacción entre el terminal axonal y el elemento postsináptico: unión neuromuscular y neuregulinas
- Estabilización de las sinapsis4. Trofismo y muerte neuronal
- Muerte neuronal programada. Control del número de neuronas
- Factores neurotróficos. Hipótesis neurotrófica. Neurotrofinas
- Mecanismos celulares y genética de la muerte neuronal5. Reorganización de las conexiones neuronales
- Remodelación axonal y sináptica
- Actividad neural. Competición sináptica
- Periodos críticosCALENDARIO
Este curso se desarrollará entre el 4 y el 15 de junio de 2004. El curso se impartirá en 8 sesiones de 4 horas, dividido en 2 partes de 2 horas. La primera parte constará de la exposición teórica y la segunda de la discusión de trabajos científicos relacionados.Bibliografía: Libros
- Jacobson (1978) Developmental Neurobiology (2ª edición). Plenum Press.
- Purves y Litchman (1984) Principles of Neural Development. Sinauer Associates.
- Purves (1988) Body and Brain. A Trophic Theory of Neural Connections. Harvard Univesity Press.
- Easter, Barald y Carlson (1988) From Message to Mind. Sinauer Associates.
- Hall ed. (1992) An Introduction to Molecular Neurobiology. Sinauer Associates.
- Cowan, Jessell y Zipursky eds. (1997) Molecular and Cellular Approaches to Neural Development. Oxford University Press.
- Purves y cols. (1999) Neuroscience. Sinauer Associates. Capítulos de desarrollo.
- Kandel, Schwartz y Jessell (2000) Principles of Neural Science (4ª edición). McGraw Hill eds. Capítulos de desarrollo.
- Sanes, Reh y Harris (2000) Development of the Nervous System. Academic Press.
- Gilbert (2001) Developmental Biology (4ª edición). Sinauer Associates.
- Wolpert y cols. (2002) Principles of Animal Development (2ª edición). Oxford University Press.Se introducirán, además, artículos específicos para cada tema, que incluyan las últimas aportaciones en los distintos temas.