Todo debe llegar a su fin. Esto es particularmente cierto para las neuronas, especialmente las extensiones llamadas axones que transmiten señales electroquímicas a otras células nerviosas. Sin la terminación controlada del crecimiento neuronal individual, la construcción eficiente y precisa de un sistema nervioso está en peligro.peligro grave.
Los científicos del campus de Florida del Instituto de Investigación Scripps TSRI han descubierto nuevos conocimientos sobre la red reguladora detrás de esa terminación. El estudio, dirigido por el profesor asociado de TSRI Brock Grill, PhD, se publicó recientemente en línea antes de la impresión en eldiario desarrollo .
Los científicos se centraron en los axones, estructuras celulares largas que se proyectan hacia afuera desde el cuerpo de la neurona. Cuando las células nerviosas se activan, es el axón el que transmite la señal electroquímica a otras neuronas. En el transcurso de su desarrollo, los axones se extienden, cambian su crecimiento enrespuesta a las señales de guía celular y forma sinapsis.
En el corazón de este proceso hay una estructura especializada en el extremo de cada axón llamada cono de crecimiento. El desarrollo exitoso depende de que el cono de crecimiento se detenga en el destino correcto y cuando el axón tenga la longitud correcta, un proceso conocido como terminación del axón.
Usando el gusano nematodo C. elegans como modelo, Grill y sus colegas encontraron por primera vez que el colapso del cono de crecimiento antes de la terminación del axón se prolonga a medida que el cono de crecimiento pasa de un estado dinámico a uno estático.
"Sabemos muy poco sobre el proceso de cómo los axones realmente dejan de crecer en un animal vivo", dice Grill. "Lo que encontramos en nuestro modelo simple pero poderoso es que se requiere una proteína central de señalización llamada RPM-1 para regularel colapso de los conos de crecimiento durante la terminación del axón ".
Es la naturaleza prolongada del proceso, dice Grill, lo que probablemente haga que la transición y la terminación sean permanentes.
Estos hallazgos proporcionan nuevos detalles sobre cómo se regula el colapso del cono de crecimiento durante la terminación del axón in vivo. El estudio también muestra que la señalización de RPM-1 desestabiliza los microtúbulos de las células nerviosas moléculas grandes que proporcionan una estructura celular crítica para facilitar el colapso del cono de crecimiento y la terminación del axón..
Cuando los científicos observaron la relación entre RPM-1 y otros reguladores de la estabilidad de los microtúbulos, se sorprendieron con los resultados.
Descubrieron que mientras que la señalización RPM-1 desestabiliza los microtúbulos del axón, el estabilizador de microtúbulos Tau potencialmente inhibe RPM -1, algo que antes se desconocía. "La gente tiene muy poco conocimiento sobre cómo funciona TAU en condiciones fisiológicas normales", dice TSRI ResearchAsociada Melissa Borgen, PhD, primera autora del estudio.
"Nuestros resultados sugieren que la inhibición de Tau de RPM-1 es necesaria para el desarrollo adecuado del axón y ofrece la primera evidencia de que RPM-1 puede regularse in vivo en neuronas".
La investigación también tiene implicaciones para el desarrollo de trastornos neurológicos. En modelos de ratón, RPM-1 es una fuerza activa en la degeneración del axón y TAU se ha relacionado con trastornos neurológicos, incluida la enfermedad de Alzheimer y la demencia temporal frontal.
"No necesariamente habrías pensado que Tau y RPM-1 funcionarían de esta manera", dice Grill. "Ese es el poder de la genética. Aunque evaluamos la relación genética entre Tau y RPM-1 en el desarrollo de axones, nuestros resultados podríantienen importantes implicaciones para la neurodegeneración ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Scripps . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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