Como pequeños embriones en el útero, comenzamos con mucho más material neuronal del que realmente necesitamos. Durante el desarrollo, el cuerpo poda drásticamente el exceso, cortando las ramas de los cuerpos de las células nerviosas, conocidas como axones, así comoneuronas enteras
Los científicos han asumido durante mucho tiempo que la decisión de eliminar o mantener un axón fue coordinada por el propio axón, en lugar de por el cuerpo celular desde el que se extiende. En los últimos años, pistas tentadoras de varios grupos de investigación han desafiado esa suposición. AhoraLos investigadores de la Universidad Rockefeller han demostrado que el cuerpo celular controla activamente la degeneración del axón, y han descubierto muchos de los detalles moleculares que permiten esta comunicación de largo alcance.
En un artículo publicado el 18 de febrero en Celda , informan que las instrucciones que le dicen a los axones en el desarrollo de embriones si deben vivir o morir provienen del cuerpo celular, no del axón. "Este es un hallazgo sorprendente", señala el autor principal Marc Tessier-Lavigne, presidente de la Universidad Rockefeller y elProfesor de la familia Carson en el Laboratorio de Desarrollo y Reparación del Cerebro. "Cuando el axón detecta una 'señal de angustia', la falta de un factor de crecimiento llamado NGF, no toma la decisión de degenerar por sí mismo.información al cuerpo celular, que está bastante lejos, y el cuerpo celular envía su decisión de vuelta al axón ".
Axones en apuros
La supervivencia de algunos axones depende de la presencia de NGF en su entorno local, una señal de que hay muchos nutrientes alrededor ". Debido a que el NGF está presente en las puntas de los axones, lejos del cuerpo celular, ha sido difícil para los científicospara imaginar que el cuerpo celular desempeñó un papel central en la degeneración del axón ", dice el coprimer autor David Simon, un becario postdoctoral en el laboratorio de Tessier-Lavigne." Y de hecho, nuestro estudio confirmó que toda la maquinaria celular que se necesita paramorir está presente en el axón. Sin embargo, el axón necesita el mensaje del cuerpo celular para saber cuándo degenerar ".
Tessier-Lavigne, Simon, el coprimer autor Jason Pitts, y sus colegas siguieron un procedimiento bastante sencillo. Cortaron la conexión entre los axones y el cuerpo celular en las neuronas de los ratones. Cuando eliminaron NGF para imitar la señal de socorro que normalmente informalas neuronas que un axón debería degenerar, vieron que solo los axones que permanecían conectados a sus cuerpos celulares lo harían ". Cuando los axones se han aislado de su cuerpo celular, el proceso celular interno que normalmente conduce a su degeneración no se activará,"dice Simon
Mirando más de cerca, los investigadores vieron que cuando los niveles de NGF caen, el cuerpo celular activa un gen que produce una proteína conocida como Puma, que está asociada con la muerte celular y está presente en el cuerpo celular. Sospechan que una vez que se activa Puma,desencadena un mensaje dentro de la celda que finalmente le indica al axón que muera.
Un mecanismo a prueba de fallas
La idea de que el cuerpo celular coordina la señal de degeneración en los axones puede ser nueva para los neurocientíficos, pero tiene sentido biológico, señalan los investigadores. Si bien los axones solo detectan señales en su entorno inmediato, el cuerpo celular recibe múltiples señales sobre las condiciones de crecimientodesde diferentes direcciones. Por ejemplo, el Celda el experimento utilizó neuronas sensoriales que transmiten dolor en la superficie de la piel, donde los niveles de NGF pueden fluctuar periódicamente. "Nuestros hallazgos muestran que el axón no tomará la decisión de morir debido a una falta inmediata de NGF", dice Simon.decisión hasta el cuerpo celular, la neurona tiene un "seguro" que evita que se degenere innecesariamente, proponen los investigadores.
Los hallazgos tienen implicaciones potenciales para los investigadores que estudian ciertas condiciones en las que los axones se degeneran en exceso, señalan los autores. En algunas enfermedades neurodegenerativas, las neuronas afectadas adoptan algunas de las mismas vías que impulsan la poda de axones durante el desarrollo embrionario normal. Los nuevos hallazgos sugieren queAlgunas de estas enfermedades pueden ser causadas por problemas en la señalización desde el cuerpo celular, lo que mantiene erróneamente la degeneración del axón de luz verde.
"Si los investigadores pudieran encontrar una manera de interferir con la expresión o la función de Puma, eso podría ser muy neuroprotector y potencialmente proteger a las neuronas de la degeneración", dice Simon.
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Materiales proporcionado por Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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